⑵的結(jié)果比較?？梢源_定=9.8。這樣，便定出了主導(dǎo)極點(diǎn)遠(yuǎn)極點(diǎn)的實(shí)部應(yīng)為主極點(diǎn)的實(shí)部的5倍以上，故選取S3=100。6通過(guò)狀態(tài)反饋法對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行極點(diǎn)配置6.1引入狀態(tài)負(fù)反饋K已知能控性判別矩陣為：則由上式知，因?yàn)闈M(mǎn)秩，原系統(tǒng)是完全能控的。受控系統(tǒng)的特征多項(xiàng)式為:受控系統(tǒng)期望的特征多項(xiàng)式為：于是矩陣為:非奇異變換矩陣為：非奇異變換矩陣為：于是狀態(tài)反饋矩陣為：6.2驗(yàn)證狀態(tài)負(fù)反饋系統(tǒng)的穩(wěn)定性在原來(lái)的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中加入狀態(tài)反饋可以改變系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，狀態(tài)反饋環(huán)節(jié)的添加如下圖4所示：圖4加入狀態(tài)反饋的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖根據(jù)示波器顯示觀察的圖像如圖5所示圖5加狀態(tài)負(fù)反饋系統(tǒng)輸出波形顯然看出系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)指標(biāo)不能達(dá)到要求，因此還應(yīng)該調(diào)整系統(tǒng)的放大倍數(shù)K1來(lái)達(dá)到穩(wěn)態(tài)性能要求。6.3使用Matlab程序求矩陣KA=[-500;10-100;010];b=[5;0;0];c=[001];pc=[-6.93+6.93i,-6.93-6.93i,-100];K=acker(A,b,pc)運(yùn)行結(jié)果為K=19.77208.8690192.09967合理增加比例增益，使系統(tǒng)滿(mǎn)足穩(wěn)態(tài)指標(biāo)將原有閉環(huán)傳遞函數(shù)乘以比例增益K1，對(duì)應(yīng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為所以由要求的跟蹤階躍信號(hào)的誤差，有解方程，求得。對(duì)上面的初步結(jié)果，再用對(duì)跟蹤速度信號(hào)的誤差要求來(lái)驗(yàn)證，即顯然滿(mǎn)足的要求，故。7.1放大系數(shù)改變后系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性校驗(yàn)狀態(tài)反饋改變放大倍數(shù)后的仿真圖如圖6所示圖6放大倍數(shù)改變后的狀態(tài)反饋圖示波器的顯示圖像如圖7所示圖7閉環(huán)系統(tǒng)的階躍響應(yīng)曲線(xiàn)7.2控制系統(tǒng)階躍響應(yīng)指標(biāo)圖7的局部放大圖以及超調(diào)量、超調(diào)時(shí)間、峰值大小如圖8所示圖8閉環(huán)系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線(xiàn)局部放大由仿真圖得：，，均滿(mǎn)足要求。8設(shè)計(jì)全維觀測(cè)器當(dāng)系統(tǒng)的狀態(tài)完全能控時(shí)，可以通過(guò)狀態(tài)的線(xiàn)性反饋實(shí)現(xiàn)極點(diǎn)的任意配置，但是當(dāng)系統(tǒng)變量的物理意義有時(shí)很不明確，不是都能用物理方法測(cè)量的，給狀態(tài)反饋的實(shí)現(xiàn)造成困難。為此，人們就提出了所謂的狀態(tài)觀測(cè)器或狀態(tài)重構(gòu)問(wèn)題，創(chuàng)造一個(gè)新系統(tǒng)，以原系統(tǒng)的輸入和輸出為輸入，輸出就是對(duì)原系統(tǒng)狀態(tài)的估計(jì)。8.1判斷觀測(cè)器的能觀性：根據(jù)給定的受控系統(tǒng)，可以寫(xiě)出能觀性判定矩陣只需判斷其是否滿(mǎn)秩即所以系統(tǒng)完全能觀，又因之前以求得系統(tǒng)是完全能控的，所以系統(tǒng)即完全能控、又完全能觀測(cè)。因此，系統(tǒng)的極點(diǎn)可以任意配置。8.2計(jì)算觀測(cè)器的反饋矩陣L該設(shè)計(jì)中系統(tǒng)的極點(diǎn)為：取觀測(cè)器極點(diǎn),是觀測(cè)器的收斂速度是被控系統(tǒng)收斂速度的3倍。如果僅僅對(duì)閉環(huán)極點(diǎn)乘以3，則阻尼比和最大超量不變，而系統(tǒng)上升時(shí)間和穩(wěn)定時(shí)間將縮小到原來(lái)的。因此，選擇假設(shè)全維觀測(cè)器反饋矩陣為：期望的特征多項(xiàng)式可以寫(xiě)為：實(shí)際的特征多項(xiàng)式求解：閉環(huán)觀測(cè)器的特征多項(xiàng)式為：可以列出等式：解得：8.3得到觀測(cè)器的狀態(tài)方程因此觀測(cè)器狀態(tài)方程為:可以寫(xiě)為另一種形式：8.4對(duì)所得到的狀態(tài)方程進(jìn)行仿真驗(yàn)證由上面計(jì)算得出的帶觀測(cè)器狀態(tài)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)方框圖如圖9所示圖9帶觀測(cè)器狀態(tài)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)方框圖8.5用Matlab求解矩陣L同樣可以采用Matlab求得所需要的L矩陣：>>A=[-500;10-100;010];>>b=[5;0;0];>>C=[001]>>r0=rank(obsv(A,C))>>A1=A';b1=C';C1=b';>>P=[-360-20.79-20.79];>>K=acker(A1,b1,P);>>L=K'r0=3L=1.0e+03*8.85109.55230.38669在simulink下對(duì)經(jīng)綜合后的系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析在simulink環(huán)境下對(duì)控制系統(tǒng)進(jìn)行仿真分析得到圖10如下圖10帶觀測(cè)器狀態(tài)反饋的閉環(huán)系統(tǒng)階躍響應(yīng)曲線(xiàn)檢驗(yàn)系統(tǒng)的跟隨性能如下圖加入示波器各個(gè)部分的響應(yīng)曲線(xiàn)如下圖所示圖11各狀態(tài)階躍響應(yīng)曲線(xiàn)其中實(shí)線(xiàn)代表原系統(tǒng)，叉號(hào)代表加觀測(cè)器后的曲線(xiàn)，觀測(cè)器的各狀態(tài)的階躍信號(hào)與原狀態(tài)反饋系統(tǒng)的信號(hào)完全相同，可見(jiàn)觀測(cè)器的跟隨性能很好。10課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)《現(xiàn)代控制理論》是一門(mén)工程理論性強(qiáng)、比較深?yuàn)W難懂的書(shū)目，概念抽象，計(jì)算的部分比較多。線(xiàn)性系統(tǒng)理論是建立在線(xiàn)性空間的基礎(chǔ)上的，它大量使用矩陣論中深?yuàn)W的內(nèi)容，比如線(xiàn)性變換、子空間等，是分析中最常用的核心的內(nèi)容，要深入理解，才能體會(huì)其物理意義。另外，有良好的線(xiàn)性代數(shù)基礎(chǔ)也顯得尤為重要。對(duì)于期末大作業(yè)，我們組員也是無(wú)從下手。通過(guò)多方資料查詢(xún)，一步一步編寫(xiě)程序，最終完成了這項(xiàng)任務(wù)。通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，讓我們有機(jī)會(huì)將現(xiàn)代控制理論、自動(dòng)控制原理以及Matlab的相關(guān)知識(shí)結(jié)合起來(lái)，能夠解決一個(gè)具體的問(wèn)題，讓我們對(duì)這些科目有了更加深入的認(rèn)識(shí)。在課程設(shè)計(jì)中，想要得到要求的數(shù)據(jù)，必須合理的估計(jì)好每一個(gè)細(xì)小的數(shù)據(jù)。每次在參數(shù)的選擇時(shí)都會(huì)碰到相應(yīng)的問(wèn)題，有些數(shù)據(jù)明明滿(mǎn)足計(jì)算出來(lái)的理論要求，可是最終仿真分析時(shí)，不是超調(diào)量不合適就是峰值時(shí)間不能滿(mǎn)足要求，這就需要耐心的調(diào)試和更改，雖然這個(gè)過(guò)程很枯燥麻煩，但最終還是得到了我們想要的結(jié)果。此次課程設(shè)計(jì)的難點(diǎn)我認(rèn)為在系統(tǒng)期望極點(diǎn)的選擇上。因?yàn)槿绻麡O點(diǎn)都無(wú)法滿(mǎn)足要求那么后面的所有計(jì)算都不可能正確。如果直接按照三階系統(tǒng)設(shè)計(jì)，沒(méi)個(gè)參數(shù)的確定過(guò)程將會(huì)很復(fù)雜。然而如果巧妙的運(yùn)用了主導(dǎo)極點(diǎn)和遠(yuǎn)極點(diǎn)的相關(guān)知識(shí)，先構(gòu)造一個(gè)二階系統(tǒng)，則各個(gè)參數(shù)計(jì)算過(guò)程都變得簡(jiǎn)單。在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中我們同樣體會(huì)到了Matlab在現(xiàn)代控制理論計(jì)算中的強(qiáng)大功能，無(wú)論是狀態(tài)空間描述、K矩陣的確定、L矩陣的確定、系統(tǒng)的仿真、超調(diào)量超調(diào)時(shí)間的計(jì)算等幾乎所有的問(wèn)題的可以用Matlab語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)。在完成了整個(gè)課程設(shè)計(jì)后，我不由的感嘆要學(xué)好一門(mén)課程并不是僅僅停留在會(huì)解題上，而是要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)、分析、仿真來(lái)解決問(wèn)題。參考文獻(xiàn)：[1]李素玲，胡建，《自動(dòng)控制原理》[M]，西安電子科技大學(xué)出版社[2]謝克明，李國(guó)勇，《現(xiàn)代控制理論》[M]，清華大學(xué)出版社[3]胡健，劉麗娜，《MODERNCONTROLTHEORY》[M]，國(guó)防工業(yè)出版社[4]飛思科技產(chǎn)品研發(fā)中心，《MATLAB輔助控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真》[M]，電子工業(yè)出版社[5]趙文峰，《控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與仿真》[M]，西安電子科技大學(xué)出版社[6]趙光宙，《自動(dòng)控制原理》[M]，機(jī)械工業(yè)出版社，2013年目錄第一章總論11、項(xiàng)目名稱(chēng)及承辦單位12、編制依據(jù)43、編制原則54、項(xiàng)目概況65、結(jié)論6第二章項(xiàng)目提出的背景及必要性81、項(xiàng)目提出的背景82、項(xiàng)目建設(shè)的必要性9第三章項(xiàng)目性質(zhì)及建設(shè)規(guī)模131、項(xiàng)目性質(zhì)132、建設(shè)規(guī)模13第四章項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)及建設(shè)條件171、項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)172、項(xiàng)目建設(shè)條件17第五章項(xiàng)目建設(shè)方案251、建設(shè)原則252、建設(shè)內(nèi)容253、工程項(xiàng)目實(shí)施33第六章節(jié)水與節(jié)能措施371、節(jié)水措施372、節(jié)能措施38第七章環(huán)境影響評(píng)價(jià)391、項(xiàng)目所在地環(huán)境現(xiàn)狀392、項(xiàng)目建設(shè)和生產(chǎn)對(duì)環(huán)境的影響分析393、環(huán)境保護(hù)措施……404、環(huán)境影響評(píng)價(jià)結(jié)論……………..……………42第八章勞動(dòng)安全保護(hù)與消防441、危害因素和危害程度442、安全措施方案443、消防設(shè)施…………...45第九章組織機(jī)構(gòu)與人力資源配置461、組織機(jī)構(gòu)462、組織機(jī)構(gòu)圖46第十章項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度481、建設(shè)工期482、項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度安排483、項(xiàng)目實(shí)施進(jìn)度表48第十一章投資估算及資金籌措491、投資估算依據(jù)492、建設(shè)投資估算49目錄第一章總論 11.1項(xiàng)目提要 11.2結(jié)論與建議 31.3編制依據(jù) 4第二章項(xiàng)目建設(shè)背景與必要性 52.1項(xiàng)目背景 52.2項(xiàng)目建設(shè)必要性 7第三章市場(chǎng)與需求預(yù)測(cè) 83.1優(yōu)質(zhì)糧食供求形勢(shì)分析 83.2本區(qū)域市場(chǎng)需求預(yù)測(cè) 83.3服務(wù)功能 103.4市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測(cè)與對(duì)策 10第四章項(xiàng)目承擔(dān)單位情況 124.1基本情況 124.2主要業(yè)務(wù)范圍和業(yè)務(wù)能力 124.3人員構(gòu)成 124.4主要技術(shù)成果獲獎(jiǎng)情況及轉(zhuǎn)化能力 134.5現(xiàn)有基礎(chǔ)和技術(shù)條件 154.6資產(chǎn)與財(cái)務(wù)狀況 164.7項(xiàng)目技術(shù)協(xié)作單位情況 16第五章建設(shè)規(guī)模與產(chǎn)品方案 175.1建設(shè)規(guī)模確定的原則和依據(jù) 175.2建設(shè)規(guī)模及服務(wù)種類(lèi) 18第六章項(xiàng)目選址與建設(shè)條件 196.1項(xiàng)目選址原則與要求 196.2項(xiàng)目建設(shè)用地情況 196.3項(xiàng)目用地位置 206.4自然與資源條件 206.5水資源優(yōu)勢(shì) 216.6社會(huì)經(jīng)濟(jì)條件 226.7糧田基本情況 226.8項(xiàng)目實(shí)施的有利條件 266.9對(duì)環(huán)境的影響 26第七章工藝技術(shù)方案和設(shè)備選型 277.1工藝技術(shù)方案 277.2設(shè)備選型 29第八章項(xiàng)目建設(shè)方案與建設(shè)內(nèi)容 328.1項(xiàng)目建設(shè)方案 328.2項(xiàng)目建設(shè)內(nèi)容與規(guī)模 34第九章環(huán)境保護(hù)與安全生產(chǎn) 369.1環(huán)境保護(hù) 369.2安全生產(chǎn) 36第十章組織管理與實(shí)施進(jìn)度 3810.1項(xiàng)目組織管理 3810.2項(xiàng)目實(shí)施各階段的管理方案 3910.3工程招投標(biāo)方案 3910.4項(xiàng)目建成后的運(yùn)行管理與機(jī)制 4010.5運(yùn)行經(jīng)費(fèi)解決方案 4110.6實(shí)施進(jìn)度 41第十一章投資估算與資金來(lái)源 4411.1投資估算 44HYPERLINK\l