MATLAB的答案

状态反馈控制和观察者

43岁的观点(30天)
영탁한
영탁한 2023年4月3日
回答: 山姆翟 2023年4月5日
你能解释一下如何设计一个状态反馈控制和一个观察者直流电机用以下规格呢?如果你能提供说明MATLAB仿真软件,我将非常感谢。万博1manbetx
Rs = 0.47;
Ld = 1.23 e - 3;
B = 0.0002;
Kb = 0.42;
Kt = 0.73;
J = 6.5的军医;
%二阶状态矩阵
A1 = (- b / J Kt /;
kb / Lq - r / Lq);
B1 = [0;
1 / Lq];
C1 = [1 0];
D1 = 0;

在回答这个问题。

答案(2)

山姆翟
山姆翟 2023年4月5日
跑:
嗨 @영탁한
因为没有提供的要求,我们按照设计标准中给出 例子 :
  • 沉降时间小于2秒
  • 超调不到5%
  • 稳定阶段误差小于1%
像许多协作机器人手臂和autonoumous车辆,有必要设计所需的参考轨迹,以便控制系统可以遵循。在此练习中,参考模型(传递函数)的目的是满足设计标准。
从参考模型,可以获得期望的闭环极点, 杆位置 技术( 解代数方程 可以应用)。其余的控制器和观测器设计程序步骤。所以,关键是 参考模型设计 !
%的参数
Rs = 0.47;
Lq = 1.23 e - 3;
B = 0.0002;
Kb = 0.42;
Kt = 0.73;
J = 6.5的军医;
%整数矩阵的无报酬的植物
= (- b / J Kt /;
kb / Lq - r / Lq);
B = [0;
1 / Lq];
C = 0 [1];
D = 0;
%的参考轨迹设计
或者说是= 3;%参考ω,ω
zr = 0.7;%参考ζ,ζ
nr = wr ^ 2;
博士= [1 2 * zr * wr wr ^ 2];% x + 2·ζ·ω·x ' +ω²·x
Gr =特遣部队(nr)博士%参考模型
Gr = 9 - - - - - - - - - - - - - - - - - - s ^ 2 + 4.2 + 9连续时间传递函数。
stepinfo (Gr)
ans =结构体字段:
上升时间:0.7089 TransientTime: 1.9930 SettlingTime: 1.9930 SettlingMin: 0.9001 SettlingMax: 1.0460过度:4.5986低于:0峰:1.0460 PeakTime: 1.4693
%控制器设计
cp =杆(Gr)%控制器波兰人
cp =
我-2.1000 - 2.1424 -2.1000 + 2.1424
K = (A, B, cp)的地方%控制器增益
K = 1×2
-0.4200 - -0.4652
%闭环控制系统没有观察者
sys = ss (a - B * K B, C, D);
Nbar = 1 / dcgain(系统);%标准化者(重新调节参考输入)
cls = ss (a - B * K B * Nbar, C, D)
cls = = (x1, x2) x1 -0.3077 1123 x2 u1 x1 0 x2 0.008014 -0.006947 -3.892 B = C = (x1, x2)日元1 0 D = u1 y1 0连续时间状态空间模型。
stepinfo (cls)
ans =结构体字段:
上升时间:0.7089 TransientTime: 1.9930 SettlingTime: 1.9930 SettlingMin: 0.9001 SettlingMax: 1.0460过度:4.5986低于:0峰:1.0460 PeakTime: 1.4693
%观测器设计
或= 10 *真实(cp (1));%的观察者响应快10倍
op =(或+ 1]a%观察者波兰人(op≪cp但没有重复的两极)
op = 1×2
-20.0000 - -22.0000
L =(一个“C”,凤凰社)”%观察者收益
L = 2×1
-340.4215 - -225.3519
%将状态反馈控制器和观察者
Aco = [a - B * K B * K;
0(大小(A)) l * C];
Bco = [B * Nbar;
0(大小(B)));
Cco = [C 0(大小(C)));
Dco = 0;
%闭环observer-based控制系统
clco = ss (Aco, Bco、Cco Dco)
clco = = (x1, x2) x3 x4 x1 -0.3077 1123 0 0 x2 x3 0 0 -378.2 -0.006947 -3.892 -341.5 340.1 1123 x4 u1 x1 0 x2 0 0 -116.1 - -382.1 B = 0.008014 x3 0 x4 0 C = (x1, x2) x3 x4 y1 1 0 0 0 D = u1 y1 0连续时间状态空间模型。
6)步骤(clco,网格在
stepinfo (clco)
ans =结构体字段:
上升时间:0.7089 TransientTime: 1.9930 SettlingTime: 1.9930 SettlingMin: 0.9001 SettlingMax: 1.0460过度:4.5986低于:0峰:1.0460 PeakTime: 1.4693
上交所=修复(1 - dcgain (clco))%稳态误差
上交所= 0
如图所示,这三个设计标准得到满足。

类别

找到更多的在经典的控制设计在帮助中心和文件交换

标签

社区寻宝

找到宝藏在MATLAB中央,发现社区如何帮助你!

开始狩猎!