帶狀態(tài)觀測器的控制系統(tǒng)綜合設計與仿真-文庫吧資料
2025-07-13 16:44本頁面
【正文】 比如線性變換、子空間等，是分析中最常用的核心的內容，要深入理解，才能體會其物理意義。r0 = 3L =+03 * 9 在simulink下對經綜合后的系統(tǒng)進行仿真分析 在simulink 環(huán)境下對控制系統(tǒng)進行仿真分析得到圖10如下圖10 帶觀測器狀態(tài)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)階躍響應曲線 檢驗系統(tǒng)的跟隨性能如下圖加入示波器各個部分的響應曲線如下圖所示圖11 各狀態(tài)階躍響應曲線 其中實線代表原系統(tǒng)，叉號代表加觀測器后的曲線，觀測器的各狀態(tài)的階躍信號與原狀態(tài)反饋系統(tǒng)的信號完全相同，可見觀測器的跟隨性能很好。 K=acker(A1,b1,P)。C1=b39。 C=[0 0 1] r0=rank(obsv(A,C)) A1=A39。0。0 1 0]。因此，選擇假設全維觀測器反饋矩陣為：期望的特征多項式可以寫為：實際的特征多項式求解：閉環(huán)觀測器的特征多項式為： 可以列出等式：解得： 得到觀測器的狀態(tài)方程 因此觀測器狀態(tài)方程為:可以寫為另一種形式： 對所得到的狀態(tài)方程進行仿真驗證 由上面計算得出的帶觀測器狀態(tài)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)方框圖如圖9所示圖9 帶觀測器狀態(tài)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)方框圖 用Matlab求解矩陣L 同樣可以采用Matlab求得所需要的L矩陣： A=[5 0 0。 計算觀測器的反饋矩陣L該設計中系統(tǒng)的極點為：取觀測器極點,是觀測器的收斂速度是被控系統(tǒng)收斂速度的3倍。 判斷觀測器的能觀性： 根據給定的受控系統(tǒng)，可以寫出能觀性判定矩陣只需判斷其是否滿秩即所以系統(tǒng)完全能觀，又因之前以求得系統(tǒng)是完全能控的，所以系統(tǒng)即完全能控、又完全能觀測。8 設計全維觀測器 當系統(tǒng)的狀態(tài)完全能控時，可以通過狀態(tài)的線性反饋實現(xiàn)極點的任意配置，但是當系統(tǒng)變量的物理意義有時很不明確，不是都能用物理方法測量的，給狀態(tài)反饋的實現(xiàn)造成困難。對上面的初步結果，再用對跟蹤速度信號的誤差要求來驗證，即顯然滿足的要求，故。pc=[+,100]。0]。b=[5。10 10 0。受控系統(tǒng)的特征多項式為:受控系統(tǒng)期望的特征多項式為： 于是矩陣為:非奇異變換矩陣為：非奇異變換矩陣為： 于是狀態(tài)反饋矩陣為： 驗證狀態(tài)負反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性 在原來的開環(huán)系統(tǒng)中加入狀態(tài)反饋可以改變系統(tǒng)的動態(tài)性能，狀態(tài)反饋環(huán)節(jié)的添加如下圖4所示：圖4 加入狀態(tài)反饋的系統(tǒng)結構圖根據示波器顯示觀察的圖像如圖5所示圖5 加狀態(tài)負反饋系統(tǒng)輸出波形 顯然看出系統(tǒng)的動態(tài)指標不能達到要求，因此還
高考資料相關推薦
鄂ICP備17016276號-1