现代控制理论课程实验二：利用状态观测器实现状态反馈的系统设计

• 一、实验目的
• 二、实验设备与软件
• 三、实验模块
• 四、实验原理
• • 4.1、若受控系统完全能控，则通过状态反馈可以任意配置极点。
  • 4.2、 时不变线性连续系统的状态反馈控制与观测器
• 五、实验内容
• • 5.1、系统模型建立
  • 5.2、建立状态观测器实现极点配置的仿真模型
  • 5.3、建立状态观测器模型
• 六、实验总结

1、理解并掌握线性状态反馈控制的原理和方法；
2、理解并掌握线性观测器的设计方法；
3、练习控制性能比较与评估的方法。

二、实验设备与软件

1、MATLAB软件
2、Multisim软件
3、leaSaC实验箱

三、实验模块

函数信 发生器模块、有源模块A1-A7、阻容库模块和可变阻容库模块

四、实验原理

4.1、若受控系统完全能控，则通过状态反馈可以任意配置极点。

受控系统如下图所示

4.2、 时不变线性连续系统的状态反馈控制与观测器

对时不变线性连续系统

这种控制方式称为状态反馈控制，

如下图所示

观测器设计时需要满足观测的状态与原始状态在渐近意义下等价。

全维状态观测器的动态方程为

系统模型仿真波形如下所示

状态观测器实现极点配置的仿真模型仿真波形如下所示

建立状态观测器模型的仿真波形如下所示

六、实验总结

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