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《黃摯雄老師現(xiàn)代控制理論實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫(kù)。
1、實(shí)驗(yàn)1用MATLAB分析狀態(tài)空間模型1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備PC計(jì)算機(jī)1臺(tái)，MATLAB軟件1套。2、實(shí)驗(yàn)?zāi)康蘑賹W(xué)習(xí)系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式的建立方法、了解系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式為傳遞函數(shù)相互轉(zhuǎn)換的方法；②通過(guò)編程、上機(jī)調(diào)試，掌握系統(tǒng)狀態(tài)空間表達(dá)式與傳遞函數(shù)相互轉(zhuǎn)換方法。3、實(shí)驗(yàn)原理說(shuō)明參考教材P56~59“2.7用MATLAB分析狀態(tài)空間模型”4、實(shí)驗(yàn)步驟①根據(jù)所給系統(tǒng)的傳遞函數(shù)或A、B、C矩陣，依據(jù)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)陣和狀態(tài)空間表達(dá)式之間的關(guān)系式，采用MATLAB編程。②在MATLAB界而下調(diào)試程序，并檢査是否運(yùn)行正確。題1.1已知SIS0系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為M+5$+8曲
2、）=〃+2$3+6$2+3$+9（1）將其輸入到MATLAB工作空間；（2）獲得系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型。?num=[1,5,8];den=[1,2,6,3.9];g=tf（num,den）;g1=ss（g）xlx2x3x4xl?2■1.5-0.375?1.125x24000x30200x40010b=ulxl1x20x30x40c=xlx2x3x4yi00.250.6251ulyl0Continuous-timemodel.題1.2已知S1SO系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式為￡「010~_1'丘2—001兀2+3u,y=[100]兀2_A_-4-3-2__心一-
3、6兀3（1）將其輸入到MATLAB工作空間;（2）求系統(tǒng)的傳遞函數(shù)。A=[0,l,0;0,0,l;?4,?3,?2];B=[l;3;-6];C=[l,0,0]；D=0;g=ss(A,B,C,D);gl=tf(g)?Transferfunction:sA2+5s+3sA3+2sA2+3s+4實(shí)驗(yàn)2利用MATLAB求解系統(tǒng)的狀態(tài)方程1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備PC計(jì)算機(jī)1臺(tái)，MATLAB軟件1套。2、實(shí)驗(yàn)?zāi)康蘑賹W(xué)習(xí)系統(tǒng)齊次、非齊次狀態(tài)方程求解的方法，計(jì)算矩陣指數(shù)，求狀態(tài)響應(yīng)；②通過(guò)編程、上機(jī)調(diào)試，掌握求解系統(tǒng)狀態(tài)方程的方法，學(xué)會(huì)繪制狀態(tài)響應(yīng)曲線；③掌握利用MATLAB
4、導(dǎo)出連續(xù)狀態(tài)空間模型的離散化模型的方法。3、實(shí)驗(yàn)原理說(shuō)明參考教材P99~101“3.8利用MATLAB求解系統(tǒng)的狀態(tài)方程”4、實(shí)驗(yàn)步驟（1）根據(jù)所給系統(tǒng)的狀態(tài)方程，依據(jù)系統(tǒng)狀態(tài)方程的解的表達(dá)式，采用MATLAB編程。（2）在MATLAB界面下調(diào)試程序，并檢查是否運(yùn)行正確。題2.1SISO系統(tǒng)的狀態(tài)方程為_(kāi)01■X=X+-2-3y二[1l]x(1)w=0,x(O)=[,求當(dāng)/=0.5時(shí)系統(tǒng)的狀態(tài)響應(yīng);?A=[OJ;-2r3];B=[3;0];C=[lJJ;D=O;G=ss(A,B,C,D);u=O;expm(A*0.5)ans=0.84520.238
5、7-0.47730.1292?[0.8452,0.2387-0.477301292]ans=0.6065-0.6065/、"o'(2)u=1(0,x(O)=0,繪制系統(tǒng)的狀態(tài)響應(yīng)及輸出響應(yīng)曲線;A=[O,1;?2,?3];B=[3;0]；C=[1,1];D=0;G二ss(A,B,C,D);[y,t,xJ=step(G);plot(t,x)狀態(tài)響應(yīng)輸出響應(yīng)plot(t,y)(3)w=l+cos3r,x(O)=,繪制系統(tǒng)的狀態(tài)響應(yīng)及輸出響應(yīng)曲線;A=[0J;-2r3];B=[3;0];C=[Ml；D=0；u=l+exp(-t).*cos(3*t);G=
6、ss(A,B,C,D);t=[0:.04:4];[y,t,x]=lsim(G,u,t);plot(t,x)狀態(tài)響應(yīng)輸出響應(yīng)plot(t,y)(4)w=0,x(O)=；,繪制系統(tǒng)的狀態(tài)響應(yīng)及輸出響應(yīng)曲線;A=[OJ;-2r3];B=[3;0];C=[1,1]；D=0;t=[0:.01:2];x0=[l;2];[y,t,x]=initial(G,x0);plot(t,x)狀態(tài)響應(yīng)輸出響應(yīng)plot(t,y)(5)在余弦輸入信號(hào)和初始狀態(tài)x(O)=；下的狀態(tài)響應(yīng)曲線。題2.2已知一個(gè)連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)方程是■01'oX=兀+-25-41若取采樣周期T=0.05
7、秒(1)試求相應(yīng)的離散化狀態(tài)空間模型;?A=[0,l;-25,-4];B=[0;l];?[GH]=c2d(A,B,0.05)0.97090.0448-1.12120.79150.00120.0448（2）分析不同采樣周期下，離散化狀態(tài)空間模型的結(jié)果。[GH]=c2d（AB0」）0.89230.0790-1.97590.57620.00430.0790實(shí)驗(yàn)3系統(tǒng)的能控性、能觀測(cè)性分析1、實(shí)驗(yàn)設(shè)備PC計(jì)算機(jī)1臺(tái)，MATLAB軟件1套。2、實(shí)驗(yàn)II的①學(xué)習(xí)系統(tǒng)狀態(tài)能控性、能觀測(cè)性的定義及判別方法；②通過(guò)用MATLAB編程、上機(jī)調(diào)試，掌握系統(tǒng)能控性、能觀測(cè)
8、性的判別方法，掌握將一般形式的狀態(tài)空間描述變換成能控標(biāo)準(zhǔn)形、能觀標(biāo)準(zhǔn)形。3、實(shí)驗(yàn)原理說(shuō)明參考教材P117?118“4.2.
