實驗二利用MATLAB求取線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型的解_第1頁
實驗二利用MATLAB求取線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型的解_第2頁
實驗二利用MATLAB求取線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型的解_第3頁
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文檔簡介

1、現(xiàn)代控制理論第一次上機(jī)實驗報告實驗二 利用MATLAB求取線性系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型的解實驗?zāi)康模?、根據(jù)狀態(tài)空間模型分析系統(tǒng)由初始狀態(tài)和外部激勵所引起的響應(yīng)； 2、通過編程、上機(jī)調(diào)試，掌握系統(tǒng)運(yùn)動的分析方法。實驗原理：一、系統(tǒng)時域響應(yīng)的求解方法給定系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型： （2.1）設(shè)系統(tǒng)的初始時刻，初始狀態(tài)為，則系統(tǒng)狀態(tài)方程的解為 （2.2）輸出為 （2.3）包括兩部分，第一部分是由系統(tǒng)自由運(yùn)動引起的，是初始狀態(tài)對系統(tǒng)運(yùn)動的影響；第二部分是由控制輸入引起的，反映了輸入對系統(tǒng)狀態(tài)的影響。輸出由三部分組成。第一部分是當(dāng)外部輸入等于零時，由初始狀態(tài)引起的，故為系統(tǒng)的零輸入響應(yīng)；第二部分是當(dāng)初始狀態(tài)為零時

2、，由外部輸入引起的，故為系統(tǒng)的外部輸入響應(yīng)；第三部分是系統(tǒng)輸入的直接傳輸部分。 實驗步驟 1、構(gòu)建系統(tǒng)的狀態(tài)空間模型，采用MATLAB的m-文件編程； 2、求取系統(tǒng)的狀態(tài)和輸出響應(yīng)； 3、在MATLAB界面下調(diào)試程序，并檢查是否運(yùn)行正確。 實驗要求 1、在運(yùn)行以上程序的基礎(chǔ)上，應(yīng)用MATLAB驗證一個振動現(xiàn)象可以由以下系統(tǒng)產(chǎn)生：證明該系統(tǒng)的解是 假設(shè)初始條件，用Matlab觀察該系統(tǒng)解的形狀。m-程序如下：A=0 1;-1 0; B=0;0; D=B; C=1 0;0 1;sys=ss(A,B,C,D); x0=0;1;t=0:0.01:20;y,T,x=lsim(sys,u,t,x0)subplot(2,1,1),plot(T,x(:,1) xlabel(Time(sec),ylabel(X_1) subplot(2,1,2),plot(T,x(:,2) xlabel(Time(sec),ylabel(X_2) 仿真結(jié)果如下：仿真分析：由仿真圖可知，X1和X2周期相同約為6.2，相位差90度，故X1=sint；X

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