現(xiàn)代控制實(shí)驗(yàn)(matlab)

1、實(shí)驗(yàn)1：用MATLAB語(yǔ)言對(duì)狀態(tài)空間模型進(jìn)行分析一實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.掌握狀態(tài)方程和輸出方程輸入語(yǔ)句G=ss(ABCD)的用法2.求狀態(tài)方程的解3.判斷系統(tǒng)的能控性與能觀性4.判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定性二實(shí)驗(yàn)原理：1掌握狀態(tài)方程和輸出方程輸入語(yǔ)句G=ss(ABCD)的用法對(duì)于線性時(shí)不變系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其狀態(tài)方程為???????DuCxyBuAxx?在Matlab下只需將各系數(shù)矩陣輸?shù)焦ぷ骺臻g即可。調(diào)用格式：G=ss(ABCD)例1雙輸入雙輸出系統(tǒng)的狀態(tài)方程表

2、示為uxx????????????????????????????112501327204123526134021?xy???????10221200該狀態(tài)方程可以由下面語(yǔ)句輸入到MATLAB工作空間去。A=[1204316253214027]B=[23105211]C=[00212201]D=zeros(22)G=ss(ABCD)2.矩陣eAt的數(shù)值計(jì)算在Matlab中給定矩陣A和時(shí)間t的值計(jì)算矩陣指數(shù)eAt的值可以直接采用基本矩陣函

3、數(shù)expm()。Matlab的expm()函數(shù)采用帕德(Pade)逼近法計(jì)算矩陣指數(shù)eAt精度高數(shù)值穩(wěn)定性好。expm()函數(shù)的主要調(diào)用格式為：Y=expm(X)其中X為輸入的需計(jì)算矩陣指數(shù)的矩陣Y為計(jì)算的結(jié)果。（選作）（4），，繪制系統(tǒng)的狀態(tài)響應(yīng)及輸出響應(yīng)曲線；0u???102x???????程序：A=[0123]B=[30]C=[11]D=0t=[0:.04:7]u=0x0=[12]G=ss(ABCD)[ytx]=initial(G

4、x0t)figure(1)plot(tx)%狀態(tài)響應(yīng)：figure(2)plot(ty)%輸出響應(yīng)：（5）在余弦輸入信號(hào)和初始狀態(tài)下的狀態(tài)響應(yīng)曲線。??101x???????程序：A=[0123]B=[30]C=[11]D=zeros(11)x0=[11]t=[0:.04:15]u=cos(t)G=ss(ABCD)G1=tf(G)[y1tx1]=initial(Gx0t)[y2tx2]=lsim(Gut)y=y1y2x=x1x2plot

5、(tx)4.應(yīng)用MATLAB變連續(xù)系統(tǒng)狀態(tài)空間模型為離散狀態(tài)空間模型MATLABControlsystemToolbox提供的c2d（）函數(shù)可簡(jiǎn)化線性定常連續(xù)狀態(tài)方程離散化系數(shù)矩陣的求解，設(shè)控制輸入采用零階保持器，T為采樣周期，其調(diào)用格式為[GH]=c2d(ABT)例4連續(xù)系統(tǒng)離散花已知一個(gè)連續(xù)系統(tǒng)的狀態(tài)方程是0102541xxu?????????????????若取采樣周期秒0.05T?（1）試求相應(yīng)的離散化狀態(tài)空間模型；程序：sym