Matlab分析和設(shè)計(jì)

1、利用利用MatlabMatlab進(jìn)行進(jìn)行狀態(tài)空間分析和狀態(tài)空間分析和設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)狀態(tài)空間分析狀態(tài)空間分析ctrb(A,B)-能控性矩陣obsv(A,C)-能觀性矩陣A1,B1,C1,P=ctrbfA,B,C-能控性結(jié)構(gòu)分解 （與計(jì)算得到的略有區(qū)別，這里不可控狀態(tài)在前面部分）A1,B1,C1,P=obsvfA,B,C-能觀性結(jié)構(gòu)分解狀態(tài)反饋與觀測(cè)器狀態(tài)反饋與觀測(cè)器極點(diǎn)配置：極點(diǎn)配置： K=place(A,B,p)或 K=acker(A,B,p)使得A-B*K的特征值為p觀測(cè)器觀測(cè)器 利用對(duì)偶性原理 H=place(A,C,p)或 H=acker(A,C,p)使得A-H*C的特征值為p旋轉(zhuǎn)式倒立擺系統(tǒng)

2、的建模與仿真旋轉(zhuǎn)式倒立擺系統(tǒng)的建模與仿真圖示為某公司研制的XZ-IIA型旋轉(zhuǎn)式倒立擺系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)。該系統(tǒng)采用內(nèi)置DSP運(yùn)動(dòng)控制器和力矩電機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)控制，能夠獨(dú)立執(zhí)行實(shí)時(shí)控制算法，脫離計(jì)算機(jī)直接運(yùn)行，也可以通過(guò)串行通信接口用計(jì)算機(jī)控制，進(jìn)行在線控制算法調(diào)試，是具有獨(dú)立控制能力和標(biāo)準(zhǔn)通信接口的專(zhuān)用智能實(shí)驗(yàn)設(shè)備。控制的目標(biāo)是通過(guò)施加一定的力矩電機(jī)輸出電壓，使得倒立擺的擺桿和旋臂保持在垂直的姿態(tài)。倒立擺系統(tǒng)的主要變量和參數(shù)倒立擺系統(tǒng)的主要變量和參數(shù)旋臂位置1擺桿位置2旋臂質(zhì)量m10.200kg擺桿質(zhì)量m20.052kg旋臂長(zhǎng)度R0.20m擺臂長(zhǎng)度R20.25m旋臂質(zhì)心到轉(zhuǎn)軸距離L10.1m擺桿質(zhì)

3、心到轉(zhuǎn)軸距離L20.12m電機(jī)力矩系數(shù)Km0.0236 Nm/V電機(jī)飯電勢(shì)系數(shù)Ke0.2865 Vs旋臂繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J10.004 kgm2擺桿繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J20.001 kgm2旋臂繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦力矩系數(shù)f10.01 Nms擺桿繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦力矩系數(shù)f20.001 Nms對(duì)擺桿 M12是旋臂對(duì)擺桿的力矩，為慣性力矩，滿足222212222sinJfMm gL21222112112sin()cos()Mm L RR對(duì)旋臂 M0是為電機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩，滿足 M21旋為擺桿對(duì)旋臂的作用力矩，滿足1 11 1021111sinJfMMm gL222121212221222212sinsin()cos()Mm gRm Rm RLm RL01()meMKuK要求1.對(duì)非線性數(shù)學(xué)模型在(1,2)=