【正文】 制系統(tǒng) 本課程提供給本科生和研究所的學(xué)生，讓他們?yōu)檠芯拷?jīng)典的狀態(tài)空間控制技術(shù)做好充分準(zhǔn)備。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，作者（ ）從 1986 年開始更新課程 ，從而下面 的提綱代表性的總結(jié)了一學(xué)期的課程： 無(wú)約束和約束優(yōu)化問(wèn)題。（二課時(shí)） 最優(yōu)充分必要條件。（四課時(shí)） 最小值原理。（三課時(shí)） 數(shù)值技術(shù)。（六課時(shí)） 線性二次型跟蹤和抑制擾動(dòng)。（二課時(shí)） 1 介紹保成本， H 方程和線性矩陣不等式的方法。（二課時(shí)） 我們一課時(shí)通常要講 80 分鐘，給出兩個(gè)典型的分 類，其余分級(jí)根據(jù)每周布置的作業(yè)及每班學(xué)生作業(yè)的改正意見(jiàn)，每學(xué)期收集兩次，第一次在每學(xué)期中，第二次在每學(xué)期末，來(lái)衡量學(xué)生綜合的理解能力。學(xué)生根據(jù)普渡大學(xué)自助餐廳學(xué)生制定的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)和由 提出的非正式書面反饋得到的結(jié)論。 MATLAB 和它的控制系統(tǒng)以及強(qiáng)健控制工具箱是理想的求解線性二次方程的調(diào)節(jié)器（ H2控制）和 H 方程的控制問(wèn)題。 A、 B、 Q、 R、 N分別是系統(tǒng)矩陣的輸入矩陣、描述權(quán)重矩陣、控制權(quán)重矩陣、描述交叉的權(quán)重矩陣和二 次方程線性指標(biāo)的控制矩陣。另外，奈奎 斯特圖 (“ nyquist (A, B, C, D)” )被濾波器的單輸入系統(tǒng)導(dǎo)出。自從 H的特征多項(xiàng)式可以放入?yún)⒘?? 的根軌跡里，通過(guò)根軌跡圖形 (“ rlocus” )可以控制閉環(huán)極點(diǎn)位置。在其他穩(wěn)健設(shè)計(jì)最優(yōu)控制系統(tǒng)里 BuxAx ???? )(. （ 5） 當(dāng) 1, 21 ??? ?? WEDW iiiqi i，通常無(wú)窮大的二次方程的成本標(biāo)準(zhǔn)的最小值導(dǎo)出相同類型的 H型代數(shù)方程式。多狀態(tài)植物能量的最小的一個(gè)上限就是一個(gè)隨機(jī)的例子 uxx BAii ??. （ 6） 當(dāng) i 的取值范圍為 1 至 N。 用 MATLAB 編寫交互式模擬仿真 MATLAB 也能制造互動(dòng)式模擬仿真，用幾何圖形仿真可以加強(qiáng)課堂講解的品質(zhì)。這個(gè)特點(diǎn) 對(duì)交互式數(shù)學(xué)軟件的發(fā)展起重要作用。當(dāng)一個(gè)用戶選擇一個(gè)對(duì)象，他就期望有特定的行為發(fā)生。圖一展示了最終例行程序狀態(tài)下的用戶界面最低管制能源標(biāo)量系統(tǒng)的應(yīng)用。這個(gè)方程式將產(chǎn)生狀 態(tài)和最優(yōu)相對(duì)于時(shí)間的圖形，滑動(dòng)器允許用戶改變系統(tǒng)參數(shù)來(lái)觀察結(jié)果的變化。系統(tǒng)模型和性能指標(biāo)被下式給出 0,0,0,)(2121,11????????????? RQNRQNSikBANik kTkkTkxTNixkkuuxxNxJuxx （ 8） 下面是最優(yōu)控制方程 ,111)( AkT SBRBSBK kTk ????? sN被給出 rPVKxVPVKKUBRBSBKPVBRBSBVPPCVVKBAVkSASNkkukKTkkkukkkTukNkTTkkkTNkTkkkTkkTkTBkQBA11111111111)(10,1,)()()()(????????????????????????????? rN被給出 系統(tǒng)參數(shù)在連續(xù)的時(shí)間里被規(guī)定而且因?yàn)樵诓蓸又芷诒环蛛x，程序能產(chǎn)生輸 出后的圖形控制最佳輸入和次優(yōu)調(diào)節(jié)器。按鈕 A、 B、和 C 允許用戶改變系統(tǒng)參數(shù)，系統(tǒng)按鈕在連續(xù)和離散時(shí)間里采樣周期，復(fù)制系統(tǒng)的極點(diǎn)和最終時(shí)間。盡管圖形用戶界面對(duì)觀察因?yàn)閰?shù)變化引起系統(tǒng)相應(yīng)的變化很有用，但是這個(gè)階段很耗費(fèi)時(shí)間而且需要掌握很深的關(guān)于MATLAB 的知識(shí)。計(jì)算機(jī)仿真包提供了好多的好處，比如 MATLAB，它能增強(qiáng)我們對(duì)理論原理的理解，完成更多的更復(fù)雜的設(shè)計(jì)，增加學(xué)生的注意力，提高專業(yè)的發(fā)展。在賓夕法尼亞大學(xué)里由于學(xué)生的背景各不相同，一些學(xué)生剛開始不會(huì)使用 MATLAB，這就使得他們無(wú)法完成他們?nèi)康淖鳂I(yè)，用戶界面控制按鈕會(huì)減 少這樣的問(wèn)題，但同時(shí)也會(huì)增加老師的負(fù)擔(dān)。 參考文獻(xiàn) [1]馬丁 ,.,Azemi,王勇智教授 ,Hewett 大學(xué)電氣工程專業(yè)施耐德 ,“ PSpice 電氣工程實(shí)驗(yàn)室 ASEE 周年研討會(huì) ,1992 年 ,高等教育出版社 ,第 13071308 頁(yè)。 [3]Azemi, A., Yaz, E.,“本科生非線性系統(tǒng)分析課程利用 SIMULINK仿真和 MATLAB軟件”第 26屆教育會(huì)議前沿 ,第一卷 ,1996年 ,高等教育出版社， 595599頁(yè)，美國(guó)猶他州鹽湖城。 [5]Yaz, E., Azemi, A.,“利用 MATLAB在電力工程兩門研究生課程”第 25次邊界教育會(huì)議，第 ,1995年。[7]Saadat, MATLAB控制系統(tǒng)計(jì)算。 [8]Strum, R., Kirk, MATLAB。 1994。 AddisonWesley 出版社 ,1990年。清華大學(xué)出版社 ,1997 [11]Hanselman, ., Kuo, 。 [12] Owens, 。 [13]Boyd, S., et. 。 本文摘譯自 This paper appears in: Frontiers in Education Conference, 1997. 27th Annual Conference. 39。. Proceedings. Issue Date:58 Nov 1997 On page(s):13 17 Meeting Date:05 十一月 1997 08 十一月 1997 Location: Pittsburgh, PA , USA Print ISBN: 0780340868 References Cited:24 INSPEC Accession Number:5781557 Digital Object Identifier: Date of Current Version: 06 八月 2020 Us ing M ATLAB in a G raduate Elect rica l Eng inee ring O pt ima l Control Course Asad Azemi Edwin Engin Yaz Department of Electrical Engineering Department of Electrical EngineeringPenn State University University of Arkansas Great Valley Campus Fayetteville, AR 72701 Malvern, PA 193551443 Abstract Control system design packages like MATLAB,MATRIXX, Control C, SIMNON, etc. have bee essential ingredients of both undergraduate and graduate courses in the systems and controls area. This work describes our experience, at the Great Valley Campus of the Pennsylvania State University and the University of Arkansas, with the use of one of these packages, namely MATLAB with its Control Systems, Robust Control and LMI toolboxes in an optimal control course. In this paper we will describe those standard functions of MATLAB and Control Systems Toolbox that are most appropriate for use in an optimal control course. Next, we will focus on some special features of MATLAB that can be used to produce interactive simulations, using user interface controls. With the help of interactive simulations instructors can effectively illustrate the change in system response due to parameter variations. Examples illustrating these features are included. A discussion of how MATLAB helps in reducing the amount of time spent in performing putational homework assignments and the advantages of using graphics user interface control will follow. Finally, the general positive student reaction will be reported. Introduction The Electrical and Engineering Departments at Penn State University and the University of Arkansas are incorporating puter aided engineering (CAE) and puter aided design (