状态观测器的设计(共9页).doc
《状态观测器的设计(共9页).doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《状态观测器的设计(共9页).doc(9页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、精选优质文档-倾情为你奉上东南大学实 验 报 告课程名称: 自动控制原理 实验名称: 状态观测器的设计 院 (系): 自动化 专 业: 自动化 姓 名: 学 号: 实 验 室: 实验组别: 同组人员: 实验时间:2012 年 5 月 11 日评定成绩: 审阅教师: 一、实验目的(1) 理解观测器在自动控制设计中的作用;(2) 理解观测器的极点设置;(3) 会设计实用的状态观测器。二、实验原理如果控制系统采用极点配置的方法来设计,就必须要得到系统的各个状态,然后才能状态反馈进行极点配置。然而,大多数被控系统的状态是不能直接得到的,怎么办?于是提出了利用被控系统的输入量和输出量重构原系统的状态,这
2、样原系统的状态就能被等价取出,从而进行状态反馈,达到改善系统的目的。另外,状态观测器可以用来监测被控系统的各个参量。观测器的设计线路不是唯一的,本实验采用较实用的设计。给一个被控二阶系统,其开环传递函数是 ,设被控系统状态方程 构造开环观测器, 为状态向量和输出向量估值由于初态不同,估值状态不能替代被控系统状态,为了使两者初态跟随,采用输出误差反馈调节,即加入,即构造闭环观测器,闭环观测器对重构造的参数误差也有收敛作用。也可写成 只要(A-HC)的特征根具有负实部,状态向量误差就按指数规律衰减,且极点可任意配置,一般地,(A-HC)的收敛速度要比被控系统的响应速度要快。工程上,取小于被控系统最
3、小时间的3至5倍,若响应太快,H就要很大,容易产生噪声干扰。实验采用结构,即输出误差反馈,而不是输出反馈形式。由图可以推导: 所以: 比较:可以得到:选择观测器极点为,即有:故:特征式 =取:,求解三、实验设备:THBDC-1实验平台THBDC-1虚拟示波器Matlab/Simulink软件四、实验步骤按要求设计状态观测器:(一) 在Matlab环境下实现对象的实时控制1、将ZhuangTai_model.mdl复制到E:MATLAB6p5work子目录下,运行matlab,打开ZhuangTai_model.mdl注:实际对象模块对应外部的实际被控对象,在simulink下它代表计算机与外部
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 状态 观测器 设计
限制150内