現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ)實驗報告(已修改)
2025-02-20 08:12 本頁面
【正文】 紫金學(xué)院計算機系實驗報告 現(xiàn)代控制理論基礎(chǔ) 實驗報告 專業(yè)： 年級： 姓名： 學(xué)號： 提交日期： 紫金學(xué)院計算機系實驗報告 2021 自動化 1 實驗一 系統(tǒng)能控性與能觀性分析 實驗?zāi)康模? ； 。 實驗內(nèi)容： 。 2. 線性系統(tǒng)能觀性實驗。 實驗原理： 系統(tǒng)的能控性是指輸入信號 u 對各狀態(tài)變量 x 的控制能力。如果對于系統(tǒng)任意的初始狀態(tài)，可以找到一個容許的輸入量，在有限的時間內(nèi)把系統(tǒng)所有的狀態(tài)變量轉(zhuǎn)移到狀態(tài)空間的坐標原點。則稱系統(tǒng)是能控的。 系統(tǒng)的能觀性是指由系統(tǒng)的輸出量確定系統(tǒng)所有初始狀態(tài)的能力。如果在有限的時間內(nèi)，根據(jù)系統(tǒng)的輸出能唯一地確定系統(tǒng)的初始狀態(tài)，則稱系統(tǒng)能觀。 對于圖 101 所示的電路系統(tǒng)，設(shè) iL 和 uc 分別為系統(tǒng)的兩個狀態(tài)變量，如果電橋中4321 RRRR ? ，則輸入電壓 u能控制 iL 和 uc 狀態(tài)變量的變化，此時，狀態(tài)是能控的；狀態(tài)變量 iL 與 uc 有耦合關(guān)系，輸出 uc 中含有 iL 的信息，因此對 uc 的檢測能確 定 iL。即系統(tǒng)能觀的。 反之，當4321 RR＝RR 時，電橋中的 c 點和 d點的電位始終相等， uc 不受輸入 u的控制， u 只能改變 iL 的大小，故系統(tǒng)不能控；由于輸出 uc和狀態(tài)變量 iL 沒有耦合關(guān)系，故 uc 的檢測不能確定 iL，即系統(tǒng)不能觀。 當4321 RRRR ? 時 uLuiRRRRCRRRRRRRRLRRRRRRCRRRRRRRRLuiCLCL???????????????????????????????????????????????????????????01)11(1)(1)(1)(143214343212143421243432121? (101) y=uc=[01]??????????cLui (102) 由上式可簡寫為 buAxx ??? cxy? 紫金學(xué)院計算機系實驗報告 2021 自動化 2 式中 ????????? CLuix ???????????????????????????????)11(1)(1)(1)(143214343212143421243432121RRRRCRRRRRRRRLRRRRRRCRRRRRRRRLA ???????????01Lb 1] [0?c 由系統(tǒng)能控能觀性判據(jù)得 ][ Abbrank =2 2???????cAcrank 故系統(tǒng)既能控又能觀。 當4321 RR＝RR 時，式 (101)變?yōu)? uLuiRRRRCRRRRRRRRLuiCLCL???????????????????????????????????????????????01)11(100)(1432143432121? (103) y=uc=[0 1] ??????????
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