自動控制原理學生實驗線性系統(tǒng)的狀態(tài)反饋及極點配置

1、實驗報告實驗報告線性系統(tǒng)的狀態(tài)反饋及極點配置線性系統(tǒng)的狀態(tài)反饋及極點配置一實驗要求一實驗要求了解和掌握狀態(tài)反饋的原理，觀察和分析極點配置后系統(tǒng)的階躍響應曲線。二實驗內容及步驟二實驗內容及步驟1觀察極點配置觀察極點配置前系統(tǒng)系統(tǒng)極點配置前系統(tǒng)的模擬電路見圖3364所示。圖3364極點配置前系統(tǒng)的模擬電路實驗步驟實驗步驟：注：‘注：‘SST’不能用“短路套”短接！不能用“短路套”短接！（1）將信號發(fā)生器（B1）中的階躍輸出05V作為系統(tǒng)的信

2、號輸入r(t)。（2）構造模擬電路：按圖3364安置短路套及測孔聯(lián)線，表如下。（a）安置短路套（b）測孔聯(lián)線模塊號跨接座號1A5S4，S62A4S5，S8，S103A6S4，S7，S94A3S1S6（3）虛擬示波器（B3）的聯(lián)接：示波器輸入端CH1接到A3單元輸出端OUT（Uo）。注：CH1選‘X1’檔。（4）運行、觀察、記錄：將信號發(fā)生器（B1）Y輸出，施加于被測系統(tǒng)的輸入端rt，按下信號發(fā)生器（B1）階躍信號按鈕時（0→5V階躍），

3、觀察Y從0V階躍5V時被測系統(tǒng)的時域特性。等待一個完整的波形出來后，點擊停止停止，然后移動游標測量其調節(jié)時間ts。實驗圖像：實驗圖像：1信號輸入（Ui）B1（05V）→A5（H1）2運放級聯(lián)A5A（OUTA）→A4（H1）3運放級聯(lián)A4（OUT）→A6（H1）4運放級聯(lián)A6(OUT)→A3(H1)5跨接反饋電阻200K元件庫A11中可變電阻跨接到A6（OUT）和A5（IN）之間系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：202020aSaSβSβ)(201201

4、0???????SSSG受控制系統(tǒng)的可控規(guī)范形為：????020TCCbTbaaTATAXTXXCYUbXAXKKioKKKKkKKK????????????????????????????????????????101111020120010T??中中中中中中中中中當引入狀態(tài)反饋陣KK=[K0K1]后閉環(huán)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為：??KKKKKCbKbA???????01201120120)20(20)(KSKSKaSKaSSSGo?????

5、????????而希望的閉環(huán)系統(tǒng)特征多項為：1001.14))(()(22112?????????SSSSaSaSSfo??令GK(S)的分母等于F#(S)則得到KK為：????9.58010???KKKk最后確定原受控系統(tǒng)的狀態(tài)反饋陣K：由于1??TKKk求得和??????111TCbTbTATAKkK求得???????????1102011T所以狀態(tài)反饋陣為：????9.59.91102019.580?????????????K極點