整理现代控制实验文档格式.docx
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2.系统线性变换与能控能观性分析
（1）使用Matlab软件求出上述系统的特征值和特征向量
（2）求出对应的约旦标准型
（3）判断系统的能控能观性，如果能控（或能观），则求出对应的能控（能观）标准型。
相关的Matlab命令是eig，jordan，ctrb，obsv，rank，det，poly,ss2ss
3.系统分析与综合
已知系统传递函数
（1）在Simulink中绘制模拟结构图，实现该系统的
∙串联实现
∙并联实现
（2）以上述系统的串联实现为基础，实验研究：
∙系统在初始条件作用下的状态响应和输出响应
∙系统在阶跃输入信号作用下的状态响应和输出响应
（3）以上述系统的串联实现为基础，设计状态反馈控制器
∙要求：
系统输出的最大超调量不超过16.8%，调节时间小于1秒。
∙计算系统输出的实际的性能参数（最大超调量、调节时间、稳态误差等）
∙分析状态反馈控制下是否会存在稳态误差？
并讨论消除状态反馈稳态误差的方法。
（4）以上述系统的串联实现为基础，设计系统的全维状态观测器，观测器极点全为（选做）
∙仿真分析在原系统和观测器系统初始条件相同和不同时，观测状态与原状态变量的差值随时间变化的情况。
（5）设计降维观测器（选做）
实验结果
（1）>
>
A=[-40-138-160;
100;
010],B=[100]'
C=[018360],D=0
A=
-40-138-160
100
010
B=
1
0
C=
018360
D=
Sss=ss（A,B,C,D）
a=
x1x2x3
x1-40-138-160
x2100
x3010
b=
u1
x11
x20
x30
c=
y1018360
d=
y10
（2）>
Stf=tf（Sss）
Transferfunction:
18s+360
--------------------------
s^3+40s^2+138s+160
G=tf（{[111][15];
[23]6},{[156][12];
[16116][27]}）
Transferfunctionfrominput1tooutput...
s^2+s+1
#1:
-------------
s^2+5s+6
2s+3
#2:
----------------------
s^3+6s^2+11s+6
Transferfunctionfrominput2tooutput...
s+5
-----
s+2
6
-------
2s+7
Gss=ss（G）
x1x2x3x4x5x6x7
x1-5-300000
x22000000
x300-6-2.75-1.500
x40040000
x50001000
x600000-20
x7000000-3.5
u1u2
x120
x200
x310
x400
x500
x602
x702
y1-2-1.250001.50
y20000.50.7501.5
y111
y200
2.系统线性变换与能控能观性分析
A=[120;
3-11;
020];
B=[211]'
;
C=[001];
E=eig（A）,[V,F]=eig（A）
E=
-3.1055
2.8820
0.2235
V=
-0.3790-0.6577-0.2750
0.7780-0.61890.1068
-0.5011-0.42950.9555
F=
-3.105500
02.88200
000.2235
[T,J]=jordan（A）
T=
0.57720.19510.2277
0.5432-0.0757-0.4674
0.3769-0.67800.3010
J=
2.8820-0.0000i00
00.22350
00-3.1055
（3）判断系统的能控能观性，如果能控（或能观），则求出对应的能控（能观）标准型。
M=ctrb（A,B）,rank（M）
M=
2416
168
1212
ans=
3
系统能控
N=obsv（A,C）,rank（N）
N=
001
020
6-22
系统能观
a=poly（F）,y=poly2sym（a）
a=
1.0000-0.0000-9.00002.0000
y=
x^3-5/2251799813685248*x^2-9*x+2
求能控标准型：
Tc=M*[a（3）a
（2）1;
a
（2）10;
100],A=inv（Tc）*A*Tc,B=inv（Tc）*B,C=C*Tc，D=0
Tc=
-2.00004.00002.0000
-1.00006.00001.0000
3.00002.00001.0000
-0.00001.00000
-0.000001.0000
-2.00009.00000.0000
-0.0000
1.0000
3.00002.00001.0000
To1=[m（3）m
（2）1;
m
（2）10;
100]*N,To=inv（To1）
求能观标准型：
To1=
6.0000-2.0000-7.0000
02.0000-0.0000
001.0000
To=
0.16670.16671.1667
00.50000.0000
A2=inv（To）*A*To,B2=inv（To）*B,C2=C*To,D=0
A2=
-0.0000-0.0000-2.0000
1.0000-0.00009.0000
01.00000.0000
B2=
3.0000
2.0000
C2=
3.系统分析与综合
∙串联实现和并联实现
1s时加加阶跃信号，2s时减去输入信号
A=[-310;
0-21;
000],B=[066]'
C=[100],D=0,K=place（A,B,[-5+5j,-5-5j,-1]'
）
-310
0-21
000
（1）基础资料、数据的真实性；
2.环境影响报告表的内容
（6）对建设项目实施环境监测的建议。
市场价格在有些情况下（如对市场物品）可以近似地衡量物品的价值，但不能准确度量一个物品的价值。
三者的关系为：
K=
（3）机会成本法4.83330.83330.1667
（3）环境影响评价中应用环境标准的原则。
仿真结果:
（5）法律、行政法规和国务院规定的其他建设项目。
2.辨识与分析危险、有害因素系统输出的最大超调量不超过16.8%，调节时间小于1秒。
因为期望的极点为-5+5j,-5-5j,所以对应特征方程为（s+5-5j）（s+5+5j）=s^2+10s+50
（一）安全预评价依据所以用待定系数法s^2+2wξs+w^2推出w=5√2，ξ=1/√2。
所以算得超调量σ%=4.3%，调节时间ts=0.9s,满足题目要求。
且系统稳定。
（三）安全评价的内容和分类状态反馈是指系统的状态变量通过比例环节传送到输入端去的反馈方式,该系统为有静差系统.
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