實(shí)驗(yàn)2-狀態(tài)空間控制模型系統(tǒng)仿真及狀態(tài)方程求解

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上韶 關(guān) 學(xué) 院學(xué) 生 實(shí) 驗(yàn) 報(bào) 告 冊(cè)實(shí)驗(yàn)課程名稱：現(xiàn)代控制理論實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱：狀態(tài)空間控制模型系統(tǒng)仿真及狀態(tài)方程求解實(shí)驗(yàn)類型（打）：（基礎(chǔ) 、綜合 、設(shè)計(jì) ）院系： 物理與機(jī)電工程學(xué)院 專業(yè)班級(jí)： 08自動(dòng)化（1）班 姓名 李世文 學(xué)號(hào)： 指導(dǎo)老師： 寧宇 韶關(guān)學(xué)院教務(wù)處編制一、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告內(nèi)容 預(yù)習(xí)日期： 年 月 日實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告內(nèi)容原則上應(yīng)包含實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)所用主要儀器藥品、實(shí)驗(yàn)原理與公式、實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)疑問(wèn)等項(xiàng)目。 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1、 熟悉線性定常離散與連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)空間控制模型的各種表示方法。2、 熟悉系統(tǒng)模型之間的轉(zhuǎn)換功能。3、 利用MATLAB對(duì)線性定常系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)

2、分析實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1、 給定系統(tǒng) （2-1）2、 求系統(tǒng)的零極點(diǎn)增益模型和狀態(tài)空間模型，并求其單位脈沖響應(yīng)及單位階躍響應(yīng)。提示num=1 2 1 3;den=1 0.5 2 1;sys=tf(num,den);sys1=tf2zp(sys);sys2=tf2ss(sys);impulse(sys2);step(sys2)sys=tf(num,den)sys1=tf2zp(num,den)單位脈沖響應(yīng)： 圖2.1 系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)單位階躍響應(yīng)： 圖2.2 系統(tǒng)的單位階躍響應(yīng)2、 已知離散系統(tǒng)狀態(tài)空間方程： （2-2）采樣周期。在域和連續(xù)域?qū)ο到y(tǒng)性能進(jìn)行仿真、分析。 Z域性能仿真圖形： 圖2.3 離

3、散系統(tǒng)的階躍響應(yīng)Sampling time: 0.05step(sysc) ；連續(xù)域仿真曲線： 圖1.4 離散系統(tǒng)轉(zhuǎn)連續(xù)系統(tǒng)后的階躍響應(yīng)實(shí)驗(yàn)要求1、進(jìn)行模型間的相互轉(zhuǎn)換。2、繪出系統(tǒng)單位階躍及脈沖曲線。在運(yùn)行書中例2-15至例2-17程序的基礎(chǔ)上，應(yīng)用MATLAB對(duì)（2-1)系統(tǒng)編程，列出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，畫出系統(tǒng)的單位脈沖響應(yīng)曲線和單位階躍響應(yīng)曲線；然后對(duì)（2-2）進(jìn)行編程，列出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并畫出離散系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線及離散系統(tǒng)轉(zhuǎn)連續(xù)系統(tǒng)后的階躍響應(yīng)曲線。并寫出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)評(píng)分：二、實(shí)驗(yàn)原始（數(shù)據(jù)）記錄 實(shí)驗(yàn)時(shí)間： 年 月 日（星期 第 節(jié)） 實(shí)驗(yàn)同組人：如有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)時(shí)應(yīng)畫好實(shí)

4、驗(yàn)數(shù)據(jù)表格，供實(shí)驗(yàn)時(shí)填寫數(shù)據(jù)（本頁(yè)如不夠，可另附相同規(guī)格的紙張）。(1) ,求系統(tǒng)的零極點(diǎn)增益模型和狀態(tài)空間模型，并求其單位脈沖響應(yīng)及單位階躍響應(yīng)。 零極點(diǎn)增益模型: 狀態(tài)空間模型: 指導(dǎo)教師批閱及簽名 簽名： 年 月 日三、實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容 年 月 日 實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容原則上應(yīng)包含主要實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算（實(shí)驗(yàn)操作）結(jié)果、實(shí)驗(yàn)結(jié)果（疑問(wèn)）分析等項(xiàng)目。單位脈沖響應(yīng)程序及曲線： 單位階躍響應(yīng)程序及曲線：num=1 2 1 3;den=1 0.5 2 1; num=1 2 1 3;den=1 0.5 2 1;dstep(num,den); dimpulse(num,den); (2)已知離散系統(tǒng)狀態(tài)空間

5、方程： ,采樣周期。在域和連續(xù)域?qū)ο到y(tǒng)性能進(jìn)行仿真、分析。實(shí)驗(yàn)程序和結(jié)果如下：A=-1 -2 2;0 -1 1;1 0 -1;B=2;0;1;C=1 2 0;D=0;T=0.05;G1,H1=c2d(A,B,T),G2,H2,C2,D2=c2dm(A,B,C,D,T,'zoh')G3,H3,C3,D3=c2dm(A,B,C,D,T,'foh'),G4,H4,C4,D4=c2dm(A,B,C,D,T,'tustin')G1 = 0.9536 -0.0952 0.0928 0.0012 0.9512 0.0476 0.0476 -0.0024 0.9

6、536H1 = 0.1000 0.0012 0.0512G2 = 0.9536 -0.0952 0.0928 0.0012 0.9512 0.0476 0.0476 -0.0024 0.9536H2 = 0.1000 0.0012 0.0512C2 = 1 2 0D2 = 0G3 = 0.9536 -0.0952 0.0928 0.0012 0.9512 0.0476 0.0476 -0.0024 0.9536H3 = 0.1000 0.0025 0.0524C3 = 1 2 0D3 = 0.0508G4 = 0.9535 -0.0953 0.0930 0.0012 0.9512 0.0476 0.0476 -0.0023 0.9535H4 = 2.0000 0.0250 1.0244C4 = 0.0489 0.0952 0.0047D4 = 0.0512實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)分：注：1、如個(gè)別實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容多，實(shí)驗(yàn)