《中北大学现代控制理论实验报告》由会员分享，可在线阅读，更多相关《中北大学现代控制理论实验报告（22页珍藏版）》请在装配图网上搜索。
1、WORD格式中北大学计算机与控制工程学院实验报告现代控制理论专业电气工程与智能控制班级 XX070541学号 XX070541XX姓名 XX专业资料整理WORD格式现代控制理论辅导老师成绩实验日期 2017.04.25 实验时间 8:30 11:30实验名称单级倒立摆系统控制特性分析实验目的1、旋转倒立摆线性模型建立与分析；2、利用 MATLAB分析线性定常系统的可控性、可观性与稳定性；3、线性模型与非线性模型对比；实验内容（ 1）根据实验原理中提供的单级倒立摆模型及可控、可观、稳定性判定方法，自编写程序判断倒立摆系统中占空比 旋转臂角位移 ，占空比摆杆角位移 q 两通道的可控性，求解两通道系
2、统的变换矩阵Qc；（ 2）自编写程序判断倒立摆系统中占空比旋转臂角位移，占空比 摆杆角位移 q 两通道的可观性，求解两通道系统的变换矩阵Qo；（ 3）自编写程序判断倒立摆系统中占空比 旋转臂角位移 ，占空比 摆杆角位移 q 两通道的稳定性；实验原理或流程图-2-专业资料整理WORD格式现代控制理论实验过程或源代码J=0.0423m=0.404r=0.19L=0.198g=9.81G=0.0218H=0.1458a=J+m*r2b=m*L*r/2c=m*L2/3d=m*g*L/2E=a*c-b2A=0100;0-c*H/Eb*d/E0;0001;0-b*H/Ea*d/E0B=0c*G/E0b*G
3、/EC=1000;0010D=00Qc=ctrb(A,B)rank(Qc)QO=obsv(A,C)-3-专业资料整理WORD格式现代控制理论rank(obsv(A,C)z,p,k=ss2zp(A,B,C,D,1);Flagz=0;n=length(A);fori=1:nifreal(p(i)0%判断极点的实部是否大于0Flagz=1;endenddisp(系统的零极点模型为 );z,p,kifFlagz=1disp(系统不稳定 );elsedisp(系统是稳定的 );endstep(A,B,C,D);实验结论及心得rank(Qc)ans=4，系统满秩，故系统能控。rank(obsv(A,C)a
4、ns=4，系统满秩，故系统能观。p=0-10.0111-2.51799.3557系统极点的实部存在一个0, 故系统不稳定-4-专业资料整理WORD格式现代控制理论24StepResponse10x10)861(t4uO:oTe2250d10x10uti lpmA8)62(t4uO:oT2001234567Time(seconds)实验心得：掌握了基于MATLAB的系统可观、可控性判断方法以及基于 MATLAB的系统稳定性判断方法。专业资料整理WORD格式-5-专业资料整理WORD格式现代控制理论辅导老师成绩实验日期 2017.04.25 实验时间 8:30 11:30实验名称单级倒立摆极点配置
5、控制系统设计实验目的1. 根据设计指标获取理想极点位置；2利用 MATLAB基于极点配置方法求解状态反馈矩阵；实验内容-6-专业资料整理WORD格式现代控制理论实验原理或流程图-7-专业资料整理WORD格式现代控制理论实验过程或源代码引用实验 1 的全部程序并附加以下程序disp(原系统的极点 );p=eig(A)% 求矩阵 A 的全部特征根P=-100;-101;-7.07+10*sqrt(-1/2);-7.07-10*sqrt(-1/2);K=place(A,B,P)% 对系统进行极点配置disp(配置后系统的极点为 )p=eig(A-B*K)disp(极点配置后的闭环系统为)A=A-B*K;step(A,B,C,D)实验结论及心得-5StepResponse4 x102)01(t-uO2:oT-4-e-d6x105ut6ilpmA)422(tuO:oT0-200.20.40.60.811.2Time(seconds)极点配置后的闭环系统最终稳定专业资料整理WORD格式-8-专业资料整理WORD格式现代控制理论Simulink仿真输出结果显示系统稳定。实验心得：学会了如何进行系统极点配置。在simulink仿真模型中，可直接引用矩阵 ABCD，一个系统的输入输出维数应相等。-9-专业资料整理
中北大学现代控制理论实验报告
