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《现代控制理论》实验指导书学生版.doc


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实验报告要求1实验预****要求学生认真学****教材中相关MATLAB仿真的内容,运行书中实例(如例1-20至例1-28的程序,相应写成exm1--)。认真总结MATLAB相关函数种类及调用格式。2学生应按照韶关学院学生实验报告册的要求填写实验预****报告内容如实验目的、实验所用主要仪器、实验原理与公式、实验预****数据等项目。3列写实验报告内容应包含主要实验步骤、实验程序、实验计算数据及实验波形及指导书所要求的实验结果4实验报告应由学生自己编写,重视体验性过程。实验采用分散实验的方式进行。,可以是教材或指导书的例子或****题等。,电子文档按学号姓名做子目录如(张三)在规定时间内交学****委员打包发给老师,无需打印(如学校要求打印则另行通知)。《现代控制理论》课程考核闭卷理论考试60%,计算机考试20%,实验报告(10%),平时考勤及作业占课程成绩(10%)。复****及闭卷考试内容另告。实验报告每人必做,否则按学校规定不允许参加考试(包括机试和笔试)。《现代控制理论》课程计算机考试1机试占课程成绩的20%2机试内容为实验内容即将书中相关****题用MATLAB完成。3机试采用统一时间、统一地点(机房)、统一试题的方式进行,每人一台PC机,事先安装好MATLAB软件。机试时间另定。《现代控制理论》实验指导书实验设备PC计算机1台(要求P4-),。实验1系统的传递函数阵和状态空间表达式的转换[实验目的]1学****多变量系统状态空间表达式的建立方法、了解系统状态空间表达式与传递函数相互转换的方法;2通过编程、上机调试,掌握多变量系统状态空间表达式与传递函数相互转换方法。[实验原理]设系统的模型如式()示。()其中A为n×n维系数矩阵、B为n×m维输入矩阵C为p×n维输出矩阵,D为传递阵,一般情况下为0,只有n和m维数相同时,D=1。系统的传递函数阵和状态空间表达式之间的关系如式()示。()式()中,表示传递函数阵的分子阵,其维数是p×m;表示传递函数阵的按s降幂排列的分母。[实验内容]实验步骤根据所给系统的传递函数或(A、B、C阵),依据系统的传递函数阵和状态空间表达式之间的关系如式(),。注意:ss2tf和tf2ss是互为逆转换的指令;在MATLA界面下调试程序,并检查是否运行正确。[]已知SISO系统的状态空间表达式为(),求系统的传递函数。()程序:%首先给A、B、C阵赋值;A=[010;001;-4-3-2];B=[1;3;-6];C=[100];D=0;%状态空间表达式转换成传递函数阵的格式为[num,den]=ss2tf(a,b,c,d,u)[num,den]=ss2tf(A,B,C,D,1)程序运行结果:num==:系统的传递函数为:……………………..()[]从系统的传递函数()式求状态空间表达式。程序:num=[0153];%在给num赋值时,在系数前补0,使num和den赋值的个数相同;den=[1234];[A,B,C,D]=tf2ss(num,den)程序运行结果:A=-2-3-4100010B=100C=153D=0由于一个系统的状态空间表达式并不唯一,[]程序运行结果虽然不等于式()中的A、B、C阵,但该结果与式()是等效的。不防对上述结果进行验证。⑤[]对上述结果进行验证编程%将[]上述结果赋值给A、B、C、D阵;A=[-2-3-4;100;010];B=[1;0;0];C=[153];D=0;[num,den]=ss2tf(A,B,C,D,1)程序运行结果与[]完全相同。[实验要求]在运行以上[例]和书中例1-20至例1-28程序的基础上,应用MATLAB对()系统仿照[]编程,求系统的A、B、C、阵;然后再仿照[]进行验证。并写出实验报告。()提示:num=[0012;0153];实验2状态空间控制模型系统仿真及状态方程求解[实验目的]熟悉线性定常离散与连续系统的状态空间控制模型的各种表示方法。熟悉系统模型之间的转换功能。利用MATLAB对线性定常系统进行动态分析[实验内容]给定系统(2-1)求系统的零极点增益模型和状态空间模型,并求其单位脉冲响应及单位阶跃响应。提示num=[1213];den=[];sys=tf(num,den);sys1=tf2zp(sys);sys2=tf2ss(sys);

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  • 时间2020-09-18