




已阅读5页,还剩5页未读, 继续免费阅读
版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
实验七 状态反馈与状态观测器一、实验目的1. 掌握用状态反馈进行极点配置的方法。2. 了解带有状态观测器的状态反馈系统。二、实验原理1. 闭环系统的动态性能与系统的特征根密切相关,在状态空间的分析中可利用状态反馈来配置系统的闭环极点。这种校正手段能提供更多的校正信息,在形成最优控制率、抑制或消除扰动影响、实现系统解耦等方面获得广泛应用。在改善与提高系统性能时不增加系统零、极点,所以不改变系统阶数,实现方便。2. 已知线形定常系统的状态方程为为了实现状态反馈,需要状态变量的测量值,而在工程中,并不是状态变量都能测量到,而一般只有输出可测,因此希望利用系统的输入输出量构成对系统状态变量的估计。解决的方法是用计算机构成一个与实际系统具有同样动态方程的模拟系统,用模拟系统的状态向量作为系统状态向量的估值。状态观测器的状态和原系统的状态之间存在着误差,而引起误差的原因之一是无法使状态观测器的初态等于原系统的初态。引进输出误差的反馈是为了使状态估计误差尽可能快地衰减到零。状态估计的误差方程为误差衰减速度,取决于矩阵(A-HC)的特征值。3. 若系统是可控可观的,则可按极点配置的需要选择反馈增益阵k,然后按观测器的动态要求选择H,H的选择并不影响配置好的闭环传递函数的极点。因此系统的极点配置和观测器的设计可分开进行,这个原理称为分离定理。三、实验内容1. 设控制系统如6.1图所示,要求设计状态反馈阵K,使动态性能指标满足超调量,峰值时间。2. 被控对象传递函数为写成状态方程形式为式中模拟电路图如6.2图所示。3. 带有状态观测器的状态反馈系统方框图如6.3图所示。四、实验结果1、图6.1系统状态空间表达式设计状态反馈矩阵加入状态反馈的系统结构图-10.95.9x1x2U(t)_2、对给定系统配置状态观测器 状态反馈阵K与状态观测阵H均由计算机给出,系统模拟运算电路图如下:输入阶跃信号,系统仿真结果如下:(图1、3未加状态观测,图2、4加状态观测)数字仿真结果:不加状态观测器图1加状态观测器图2半实物仿真结果:图3图4结论:从实验的波形能够看出,系统增加状态观测器后,可以减小超调量和调节时间,另外系统的振荡性降低,更加平稳。3改变观测极点值:0.1+0.1i0.1-0.1i0.1+0.2i0.1-0.2i0.1+0.25i0.1-0.25i0.1+0.3i0.1-0.3i0.1+0.4i0.1-0.4i数字结论:观测极点y绝对值小于0.3时,系统超调量减少,调节时间变短,振荡减少。当y绝对值大于0.3,系统处于发散状态。实验感想:学习并了解用状态反馈进行极点配置的方法。了解带有状态观测器的状态反馈系统,了解改变观测极点对系统影响。
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2024-2025学年度漯河职业技术学院单招《物理》考前冲刺试卷【学生专用】附答案详解
- 2025计算机一级考试综合练习附答案详解【培优B卷】
- 中班综合教案《寻找蛋宝宝》反思
- 2025年绿色金融市场发展与金融机构战略研究报告
- 2025年环境评价公众参与机制优化与绿色农业发展策略研究报告
- 全屋定制销售合同单
- 河南省南阳市宛城区等2地2025-2026学年高二上学期开学考试语文试题(含答案)
- 巡护员安全培训简报内容课件
- 屋檐线描课件绘画步骤
- 小鹅通上传课件时间长问题
- 2025至2030中国原果浆行业项目调研及市场前景预测评估报告
- 商场装修合同
- 2025年版住宅房屋租赁合同范本下载
- 2-5跨学科实践制作隔音房间模型八年级物理学案人教版
- 房屋学位租赁合同协议书
- 2025年高速公路标杆企业组织效能报告
- 2025年秋新人教版数学三年级上册全册教案
- 政府装监控合同范本
- 重症凝血病标准化评估中国专家共识(2025版)
- 2025年秋季学期“1530”安全教育记录表
- 竖井滑模施工组织设计
评论
0/150
提交评论