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拉氏变换求状态转移矩阵 自动控制理论:求下列状态表达式的解,2.求系统在单位阶跃输入作用下的响应

2021-04-07知识3

考研!!!!跪求北科大自动化专业双控的试题,可不可以给我指点一下呀! 2011年北京科技大学双控复试自动控制原理考点 2011年北京科技大学双控复试自动控制原理考点 1.系统结构图、信号流图绘制并求利用梅森公式求传函 2.一阶系统的典型输入响应 。

自动控制理论:求下列状态表达式的解,2.求系统在单位阶跃输入作用下的响应 该题涉及现代控制理论中的时域法。①首先求状态转移矩阵,方法多种,以下用拉氏反变换法求解,比较方便:SI—A=[S—1 0;1 S—1]注解:矩阵在这里用Matlab的表示形式,分号作为两行的标志。SI—A取逆变换→[S—1 0;1 S—1]/(S—1)2[1/S—1 0;1/(S—)2 1/S—1]对SI—A的逆取拉氏反变换得:[e∧t 0;te∧t e∧t]这就是状态转移表达式。②求系统在阶跃作用下的全响应:由公式:y(t)=Φ(t)x(0)+∫Φ(t—τ)Bu(τ)dτ 注:式中第二项的积分限是0→t,以下相同。由于第二项比较难求解,我们单独拿出来计算。Φ(t—τ)Bu(τ)dτ=∫[e∧(t—τ)0;(t—τ)e∧(t—τ)e∧(t—τ)]*[1;1]*u(τ)dτ[e∧(t—τ);(t—τ+1)e∧(t—τ)]dτ[e∧t—1;te∧t]最后得:y(t)=[e∧t 0;te∧t e∧t][0;1]+[e∧t—1;te∧t][e∧t—1;(t+1)e∧t]本体的计算是个难点,要特别注意。

关于传递函数和状态方程之间的关系 1.5 由传递函数求状态方程一,直接法由在零初始条件下,求拉斯变换:设n>;m n=m+1拉氏反变换可控标准型其中同样拉氏反变换例1.4 求其能控标准型解:(1)解决分母比分子高一阶将分母最高次幂变为1(2)直接应用公式即 y=Cx+DuD为直接矩阵,输入对输出的直接作用说明:可按能控→能观的关系,直接写出能观标准型带导数函数的微分方程,当m,m=n-1时,例1.5二,并联法极点ci可通过拉氏变换求留数令反变换:输出方程特点:n个子系统互不相关,都是独立的,即解耦系统解耦系统图形例1.6展开为部分分式可知:状态方程

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