北航自控原理实验6

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1、实验六状态反馈与状态观测器一、实验目的：了解和掌握状态观测器的设计及用状态反馈进行极点配置。二、实验内容：1、为给定系统G(s)=100S2+3.945S+103.57配置状态观测器;2、利用状态观测器作状态反馈。三、实验原理:(1)被控对象传递函数为：G(s)=100S'+3.945S+103.57rX=AX+Bu(2)被控对象状态方程为』ro1>f、0式中A=,B=「103.57-3.9451Y=CX1000〕；9、数据记录及分析:1.不加观测窗（系统输入阶跃电压为IV）2・加观测窗（系统输入阶跃电压为IV）3x没加观测窗4、加了观测窗通过上图可得，加观测器后，系统快速性

2、提高，系统的稳定时间变小，稳定性显著提高。观测数据跟实际输出基本吻合。=1所加观测窗参数为:X二AX+Bu,Y=CX01-103.57-3.94_C=[1000]对应系统极点=-7.35+J7.5,52=-7.35-;7.5,对应在z平面上为=0.712+j0.22,z2=0.712-j0.221103五.实验总结:为系统配置极点：G(s)=s2+i4.恳110.3'•••—(*一加)=14.7-(ao-/lo)=llO3,而a1=3.945,ao=103.57K=(+6.73+10.755),同时Kr作调整。0.82o观测器的期望值为Z1.2=0.1±J0则Sl,2=—z+

3、1特征方程为52+1.64S+0,67=0所以ot]=1.64a0=0.67WR=‘164JOO，0^0.010.01、—0.0164丿/*/ao_oto&_CC]丿0.01-0.0164H=(VW?)」100、°丿V-102.9、-0.0231、7<-2.305丿k-0.9379丿0.01"1.641、<1000]w=R=<1°丿<010()丿综上，可得反馈增益矩阵为K=(+6.73+10.755)观测器增益矩阵为H='-0.0231、、-0.9379丿