北航自动控制原理实验六报告(2)

自动控制原理实验报告

图7状态观测器输出

图8系统状态估计

根据分离定理，可以得到此时的反馈增益矩阵：

s?1??2sI?(A?bK)????s?(3.945?k2)s?(103.57?k1) k?103.57s?3.945?k?12?而由目标极点可得：f(s)?s2?14.7s?110.2725，故反馈k1?10.755， k2?6.7025。

?1?2?s?100h1sI?(A?Hc)????s?(3.945?100h1)s?(103.57?100h2?394.5h1)100h?103.57s?3.945?2?

利用采样时间可得观测器对应目标特征式：f(s)?s2?115.13s?3313.69，故可得

h1?1.1118，h2?27.715。

自动控制原理实验报告

?1.1118?即K?[6.702510.755]，H??。 ??27.715?六、结果分析

1. 系统的可控性判别矩阵S?[bAb1?3.945??0Ab]???满秩，故1?3.945?88.0??2系统是可控的，其极点可以任意配置。

2. 加入状态反馈后，系统的动态性能更好，超调量减小，但稳态误差增大。

七、实验感想

本次实验中，通过仿真进一步体会到了状态反馈和状态观测器在控制系统中的作用，并能够根据实际需要自己计算反馈矩阵。这是最后一次实验了，一年以来，自控实验让我们在实践中对课本上的知识有了更深入的了解，也增长了应用Matlab仿真的技能，非常感谢实验中心的老师！

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