1、1-1由开环系统的传递函数结构图建立系统的状态结构图将原结构图结构变换后，得：1-2由状态结构图写出状态空间表达式由变换后的结构图可得：Xux21T X1 X211X1 X2X2 X3T2X2 X3 0.83x2 0.83x31.2ykoX3 x即可得出系统的状态空间方程和输出方程:x Ax By Cx D0 0其中，A 1 1,B 0 ,C 0 0 1 ,D 00 0.830.83第2早理论分析计算系统的性能2-1稳定性分析方法与结论判别方法一：线性系统用李雅普诺夫稳定性判据分析稳定性时，系统矩阵 A必须是非奇异常数矩阵，且系统仅存在唯一的平衡状态 Xe 0而所给的系统矩阵A为奇异常数矩阵，
2、所以系统不稳定。判别方法二：1* 1由传递函数：G（s）= ss1 1.2s可以知道有一个极点在原点处，则系统是临界稳定的，临界稳定即就是系统是不稳定的2-2能控性与能观测性分析方法与结论QcB AB A2B1 ran kQc=3=n所以，系统能控。CQ0CA0.83 ran kQo=3=nCA21.530.69所以,系统能观测。第3章 闭环系统的极点配置3-1极点配置与动态质量指标关系1 2得，=0.5 n =2.4，Mp e 16%由tp =2 1.5s （2因此，系统希望主导极点 3,2取非主导极点S3 12S 1.2 2.095 1.2 2.09综上，系统极点为S3 123-2极点配置
3、的结果（闭环特征多项式）由极点可得，期望的闭环特征多项式为f S s s s s, ss3s 1.2 2.09j s 1.2 2.09j s 12s3 14.4s2 34.61s 69.72第4章 由状态反馈实现极点配置4-1通过状态反馈可任意配置极点的条件线性定常受控系统 0 A,B,C通过状态反馈可以任意配置其闭环极点的充要条件是原开环系统 0 A, B,C状态完全能控。4-2状态反馈增益阵的计算设状态反馈阵为K k1 k2 k3则由状态方程可得，闭环特征多项式为s k?k3fssi A BKs 1s 0.83s3 1.83 k1 s20.83 1.83k1 k2 s 0.83 k, k2
4、 k3令 f； fs，可得：1.83k 14.4k112.571.83k1 k234.61解得：k210.73/ k2 ka69.72ks59.64所以，闭环系统的传递函数为s s3 14.4s2 34.61s 69.72为检验稳态误差的要求，可求得与原系统相对应的开环传递函数为G s 2 6972s s 14.4s 34.61即新系统的状态空间向量为k 6.283k2 5.37k3 30.仃91.83 2匕 14.40.83 3.67匕 2k2 34.61 解得:1.67 匕 k2 k3 69.72第5章 用MATLAB 编程研究状态空间表达式描述的线性系统5-1由传递函数结构图建立状态空间
5、表达式空间表达式为:x1X2X3X1y o1 X25-2由状态空间表达式分析稳定性、能控性、能观测性程序:clcA=0 0 0;1 -1 0;0 5/6 -5/6;B=1；0；0；C=0 0 1;D=0;G=ss（A,B,C,D）;Qc=ctrb（A,B）ran k_Qc=ra nk（Qc）if ran k_Qc3 disp（系统不可控！）运行结果：Qc = 1.00001.0000-1.00000.8333elsedisp（系统可控！endQo=obsv（A,C）ran k_Qo=ra nk（Qo）if ran k_Qo* 直 Inbc 矿 at护 1K 加入反馈阵后的系统结构分解图及阶跃响
6、应曲线lnci8rJicrlGain4Giin?Oain7aiiB第6章 用模拟电路实现三阶线性系统6-1系统模拟电路图A1中:500kR0= =7.17k“ 500 500R3= 39.77kK1 12.57R 仁 500K3型 8.39k R2=d59.64 K2佟0 46.59kA2 中:A5 中:积分环节，T=1=500k*2u=1sA3中： 100 k一阶惯性环节，T1=100k*1u=1s,K1= =1100kA6中：一阶惯性环节，T2=300k*4u=1.2s,K 仁 =1300kA4中：是纯反相比例环节6-3模拟实验结果及参数的修改模拟实验结果:四、课程设计小结1、收获通过本次
7、实训，让我对现代控制理论的基础知识有了更进一步的掌握，熟练的运 用了理论知识判断系统的能控性和能观性，同时巩固了如何判断系统的稳定性，如 何求反馈增益阵Ko同时在实验中对 MATLAB的应用也有了回顾，如何编程实现对系统能控性和能 观性的判断以及求反馈增益阵 K；同时在Simulink中对系统进行仿真有了更深的了 解和运用。最后是模拟电路的设计，以及实验连线，这就又对模拟电路的知识有了系统的复 习。总之，通过本次实训，让我体会到将知识融会贯通的重要性， 和实践的重要性等。 2、经验教训与建议这次的实训让我对本专业的知识有了明确的认识， 同时也发现了在这次实训中自己的不足之处，像对模拟电路的基础知识的理解不够透彻，从而导致了在电路接线 过程中自己的实践能力很薄弱。因此，通过本次实训的教训，在以后的学习中一定要注意，不能只注重当时学科 的重要性，还要对以前的知识加以复习和运用，提高自己的实践动手能力，这样才 会是一名合格的自动化专业的学生。
