MATLAB_连续系统课程设计说明书

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1、 第 1 页 测测 控控 系系 统统 课课 程程 设设 计计 题目题目: 连续系统的设计连续系统的设计方案方案 B1B112 12 院院 （系）（系） 机电及自动化学院机电及自动化学院 专专 业业 测控技术与仪器测控技术与仪器 学学 号号 姓姓 名名 级级 别别 指导老师指导老师 2013 年 7 月 第 2 页 目录目录 摘要摘要（3） 一）一）引言引言.（4） 二）设计原理二）设计原理 （5） 1）状态空间的基本概念）状态空间的基本概念 （5） 2）设计目的）设计目的 （6） 3）设计任务）设计任务.（6） 4）具体要求）具体要求 （7） 5）设计原理概述）设计原理概述.（7） 1） ）

2、）状态反馈控制原理状态反馈控制原理.（7） 2） ）状态观测器设计法） ）状态观测器设计法.（9） 3） ） 带观测器的状态反馈系统） ） 带观测器的状态反馈系统 （10） 三） 仿真程序及程序框图三） 仿真程序及程序框图 （11） 四） 仿真结果分析四） 仿真结果分析 （15） 1）新旧系统阶跃响应分析）新旧系统阶跃响应分析 （15） 2） 新系统的动态稳定性分析） 新系统的动态稳定性分析. （16） 五） 总结五） 总结. （17） 六） 参考文献六） 参考文献. （18） 第 3 页 现代控制理论 摘要：摘要：我们把以线性代数为数学工具，用状态空间法描述系统内部的动力学 性能，研究系统稳

3、定性，能控性，能观性等定性问题，用极点配置，最优控制，状 态反馈等理论以及方法设计与分析控制系统概括为现代控制理论。现代控制理论由 于可利用数字计算机进行分析设计和实时控制，因此可处理时变、非线性、多输入 多输出系统的问题。现代控制理论主要以状态空间法为基础，采用时域分析方 法，对于控制过程来说是直接的。它一方面能使设计者针对给定的性能指标设计出 最优系统。另一方面还可以用更一般的输入函数代替特殊的所谓“典型输入函数” 来实现最优。在用状态空间法分析系统时，系统的动态特性是由状态变量构成的一 阶微分方程组来描述的。已能反映系统的全部独立变量的变化，从而能同时确定系 统的全部运动状态，而且可以方

4、便地处理初始条件。 关键词：现代控制；状态空间分析法；观测器；调节系统；动态分析；稳定性 Modern control theory Abstract: We put in a linear algebra mathematical tool, described by state 第 4 页 space within the system dynamics method performance study system stability, controllability, observability qualitative problem, using pole placement, op

5、timal control, state feedback, etc. theory and control systems design and analysis methods summarized as modern control theory. As the modern control theory can be designed using digital computer for analysis and real-time control, it can handle time varying, nonlinear, multiple-input - multiple-out

6、put systems. Modern control theory mainly in the state space method based on time-domain analysis of methods for the control process is straightforward. One hand, it enables designers for a given design the optimal system performance. The other hand, can also be used instead of the more general input function special so-called “typical input function“ to achieve optimum. I