利用MATLAB設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測(cè)器-現(xiàn)代控制理論實(shí)驗(yàn)報(bào)告

實(shí)驗(yàn)六利用MATLAB設(shè)計(jì)狀態(tài)觀測(cè)器姓名*******學(xué)號(hào)1121*****實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?、學(xué)習(xí)觀測(cè)器設(shè)計(jì)算法；2、通過(guò)編程、上機(jī)調(diào)試，掌握基于觀測(cè)器的輸出反饋控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。實(shí)驗(yàn)原理：1、全階觀測(cè)器模型：由極點(diǎn)配置和觀測(cè)器設(shè)計(jì)問(wèn)題的對(duì)偶關(guān)系，也可以應(yīng)用MATLAB中極點(diǎn)配置的函數(shù)來(lái)確定所需要的觀測(cè)器增益矩陣。例如，對(duì)于單輸入單輸出系統(tǒng)，觀測(cè)器的增益矩陣可以由函數(shù)L=(acker(A’,C’,V))’得到。其中的V是由期望的觀測(cè)器極點(diǎn)所構(gòu)成的向量。類似的，也可以用L=(place(A’,C’,V))’來(lái)確定一般系統(tǒng)的觀測(cè)器矩陣，但這里要求V不包含相同的極點(diǎn)。2、降階觀測(cè)器模型：基于降階觀測(cè)器的輸出反饋控制器是：對(duì)于降階觀測(cè)器的設(shè)計(jì)，使用MATLAB軟件中的函數(shù)L=(acker(Abb’,Aab’,V))’或L=(place(Abb’,Aab’,V))’可以得到觀測(cè)器的增益矩陣L。其中的V是由降階觀測(cè)器的期望極點(diǎn)所組成的向量。實(shí)驗(yàn)要求1．在運(yùn)行以上例程序的基礎(chǔ)上，考慮圖6.3所示的調(diào)節(jié)器系統(tǒng)，試針對(duì)被控對(duì)象設(shè)計(jì)基于全階觀測(cè)器和降階觀測(cè)器的輸出反饋控制器。設(shè)極點(diǎn)配置部分希望的閉環(huán)極點(diǎn)是，希望的觀測(cè)器極點(diǎn)是（a）對(duì)于全階觀測(cè)器，和；（b）對(duì)于降階觀測(cè)器，。比較系統(tǒng)對(duì)下列指定初始條件的響應(yīng)：（a）對(duì)于全階觀測(cè)器：（b）對(duì)于降階觀測(cè)器：進(jìn)一步比較兩個(gè)系統(tǒng)的帶寬。開(kāi)環(huán)傳遞函數(shù)1）求受控系統(tǒng)的狀態(tài)反饋矩陣執(zhí)行以下應(yīng)用函數(shù)acker編制的M-文件：A=[010;001;000];B=[0;0;1];J=[-3-2+j*2–2-j*2];K=acker(A,B,J)得到K=[-24-20-7]2）設(shè)計(jì)觀測(cè)器反饋系數(shù)矩陣La=[010;001;000];b=[0;0;1];c=[100];v=[-3-3-3];l=(acker(a',c',