自動(dòng)控制原理第六章課后習(xí)題答案(免費(fèi))

1、自動(dòng)控制原理第六章課后習(xí)題答案（免費(fèi)）線性定常系統(tǒng)的綜合61 已知系統(tǒng)狀態(tài)方程為：試設(shè)計(jì)一狀態(tài)反饋陣使閉環(huán)系統(tǒng)極點(diǎn)配置為1，2，3.解: 由可得:(1) 加入狀態(tài)反饋陣,閉環(huán)系統(tǒng)特征多項(xiàng)式為:(2) 根據(jù)給定的極點(diǎn)值,得期望特征多項(xiàng)式:(3) 比較與各對(duì)應(yīng)項(xiàng)系數(shù),可得:即:62 有系統(tǒng)：（1） 畫出模擬結(jié)構(gòu)圖。（2） 若動(dòng)態(tài)性能不能滿足要求，可否任意配置極點(diǎn)？（3） 若指定極點(diǎn)為3，3，求狀態(tài)反饋陣。解(1) 模擬結(jié)構(gòu)圖如下: (2) 判斷系統(tǒng)的能控性；滿秩，系統(tǒng)完全能控，可以任意配置極點(diǎn)。(3)加入狀態(tài)反饋陣,閉環(huán)系統(tǒng)特征多項(xiàng)式為:根據(jù)給定的極點(diǎn)值,得期望特征多項(xiàng)式:比較與各對(duì)應(yīng)項(xiàng)系數(shù),可解

2、得:即:63 設(shè)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：試問可否用狀態(tài)反饋將其傳遞函數(shù)變成：若能，試求狀態(tài)反饋陣，并畫出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。解：若希望采用狀態(tài)反饋將變成，則根據(jù)狀態(tài)反饋不改變系統(tǒng)傳遞函數(shù)的零點(diǎn)的原理，可知經(jīng)過狀態(tài)反饋之后的系統(tǒng)傳遞函數(shù)必為。因此期望的特征多項(xiàng)式為由于原系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為，則狀態(tài)反饋陣。64 是判斷下列系統(tǒng)通過狀態(tài)反饋能否鎮(zhèn)定。解:該系統(tǒng)為約旦標(biāo)準(zhǔn)型,很顯然，其不能控不能所對(duì)應(yīng)的特征值具有負(fù)實(shí)部，是漸進(jìn)穩(wěn)定的，因此可以通過狀態(tài)反饋進(jìn)行鎮(zhèn)定。6-5 設(shè)系統(tǒng)狀態(tài)方程為：（1） 判斷系統(tǒng)能否穩(wěn)定。系統(tǒng)能否鎮(zhèn)定。（2） 若能，試設(shè)計(jì)狀態(tài)反饋使之穩(wěn)定。解： （1）原系統(tǒng)處于臨界穩(wěn)定狀態(tài)。，可知矩陣滿秩，系

3、統(tǒng)完全能控，所以可以通過狀態(tài)反饋實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的鎮(zhèn)定。（2）自定義期望的系統(tǒng)極點(diǎn)，然后采用極點(diǎn)配置的方法進(jìn)行即可。66 設(shè)計(jì)一前饋補(bǔ)償器，使系統(tǒng)：解耦，且解耦后的極點(diǎn)為1，1，2，2.解：根據(jù)題意可知解耦后的系統(tǒng)傳遞函數(shù)矩陣為， 則前饋補(bǔ)償器為，所以67 已知系統(tǒng)：（1） 判別系統(tǒng)能否用狀態(tài)反饋實(shí)現(xiàn)解耦。（2） 設(shè)計(jì)狀態(tài)反饋使系統(tǒng)解耦，且極點(diǎn)為1，2，3.解：原系統(tǒng)的傳遞函數(shù)矩陣為：系統(tǒng)存在耦合。下面判斷系統(tǒng)能否通過狀態(tài)反饋進(jìn)行解耦：，所以；所以。因此，可知E為非奇異陣，所以該系統(tǒng)不能通過狀態(tài)反饋的辦法實(shí)現(xiàn)解耦。6-8 已知系統(tǒng)：試設(shè)計(jì)一狀態(tài)觀測器，使觀測器的極點(diǎn)為-r,-2r(r>0).解 (1) 檢驗(yàn)?zāi)苡^性因.(2) 原系統(tǒng)的對(duì)偶系統(tǒng)為：另觀測器的期望多項(xiàng)式為則所以下面求轉(zhuǎn)換矩陣所以原系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的全維觀測器為：69* 已知系統(tǒng)：設(shè)狀態(tài)變量不能測取，試設(shè)計(jì)全維和降維觀測器，使觀測器極點(diǎn)為3，3.解：另觀測器的期望多項(xiàng)式為則所以下面求轉(zhuǎn)換矩陣所以原系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的全維觀測