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1、中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件?，F(xiàn)代控制理論現(xiàn)代控制理論Modern Control TheoryModern Control Theory中南大學(xué)中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)Friday,September 30,2022Friday,September 30,2022中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯

2、報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。6.2 6.2 已知系統(tǒng)為已知系統(tǒng)為試試確確定定線線性性狀狀態(tài)態(tài)反反饋饋控控制制律律，使使閉閉環(huán)環(huán)極極點(diǎn)點(diǎn)都都是是3 3，并畫出閉環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。并畫出閉環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖。解：根據(jù)題意，理想特征多項(xiàng)式為解：根據(jù)題意，理想特征多項(xiàng)式為 中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。令令 并帶入原系統(tǒng)的狀態(tài)方程，可得并帶入原系統(tǒng)的狀態(tài)方程，可得 其特征多項(xiàng)式為其特征多項(xiàng)式為 中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答

3、案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。通過比較系數(shù)得通過比較系數(shù)得 即即 中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。閉環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖閉環(huán)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖 中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。6.3 6.3 給定系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為給定系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為 試

4、確定線性狀態(tài)反饋律，使閉環(huán)極點(diǎn)為試確定線性狀態(tài)反饋律，使閉環(huán)極點(diǎn)為-2,-4,-7-2,-4,-7。解：根據(jù)題意，理想特征多項(xiàng)式為解：根據(jù)題意，理想特征多項(xiàng)式為 由傳遞函數(shù)可寫出原系統(tǒng)的能控標(biāo)準(zhǔn)形由傳遞函數(shù)可寫出原系統(tǒng)的能控標(biāo)準(zhǔn)形 中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。令令 并帶入原系統(tǒng)的狀態(tài)方程，可得并帶入原系統(tǒng)的狀態(tài)方程，可得 中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做

5、到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。通過比較系數(shù)得通過比較系數(shù)得 即即其特征多項(xiàng)式為其特征多項(xiàng)式為中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。6.4 6.4 給定單輸入線性定常系統(tǒng)為給定單輸入線性定常系統(tǒng)為 試求出狀態(tài)反饋試求出狀態(tài)反饋 u=kx 使得閉環(huán)系統(tǒng)的特征值使得閉環(huán)系統(tǒng)的特征值為為 解解：易易知知系系統(tǒng)統(tǒng)為為完完全全能能控控，故故滿滿足足可可配配置置條條件件。系統(tǒng)的特征多項(xiàng)式為系統(tǒng)的特征多項(xiàng)式為 中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代

6、控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。進(jìn)而計(jì)算理想特征多項(xiàng)式進(jìn)而計(jì)算理想特征多項(xiàng)式于是，可求得于是，可求得再來計(jì)算變換陣再來計(jì)算變換陣中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。并求出其逆并求出其逆從而，所要確定的反饋增益陣從而，所要確定的反饋增益陣k k即為即為 中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)

7、報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。6.5 6.5 給定系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為給定系統(tǒng)的傳遞函數(shù)為試問能否用狀態(tài)反饋將函數(shù)變?yōu)樵噯柲芊裼脿顟B(tài)反饋將函數(shù)變?yōu)?若若有有可可能能，試試分分別別求求出出狀狀態(tài)態(tài)反反饋饋增增益益陣陣k k，并并畫畫出出結(jié)構(gòu)圖。結(jié)構(gòu)圖。解解：當(dāng)當(dāng)給給定定任任意意一一個(gè)個(gè)有有理理真真分分式式傳傳遞遞函函數(shù)數(shù)g g(s s)時(shí)時(shí)，都都可可以以得得到到它它的的一一個(gè)個(gè)能能控控標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)形形實(shí)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)，利利用用這這個(gè)個(gè)能控標(biāo)準(zhǔn)形可任意配置閉環(huán)系統(tǒng)的極點(diǎn)。能控標(biāo)準(zhǔn)形可任意配置閉環(huán)系統(tǒng)的極點(diǎn)。和和中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六

8、章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。對對于于傳傳遞遞函函數(shù)數(shù)g g(s s)，所所對對應(yīng)應(yīng)的的能能控控標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)型型為為 利用上面兩題中方法可知，通過狀態(tài)反饋利用上面兩題中方法可知，通過狀態(tài)反饋 能能將將極極點(diǎn)點(diǎn)配配置置為為-2,-2,-3-2,-2,-3，此此時(shí)時(shí)所所對對應(yīng)應(yīng)的的閉閉環(huán)環(huán)傳遞數(shù)為傳遞數(shù)為 中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。通過狀態(tài)反饋通過狀態(tài)反饋 能能

9、將將極極點(diǎn)點(diǎn)配配置置為為 1,-1,-3 1,-1,-3，此此時(shí)時(shí)所所對對應(yīng)應(yīng)的的閉閉環(huán)環(huán)傳遞數(shù)為傳遞數(shù)為 從從而而，可可看看出出狀狀態(tài)態(tài)反反饋饋可可以以任任意意配配置置傳傳遞遞函函數(shù)數(shù)的的極點(diǎn)，但不能任意配置其零點(diǎn)。極點(diǎn)，但不能任意配置其零點(diǎn)。中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1 1 中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制

10、止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖2 2 中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。6.9 6.9 給定系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式為給定系統(tǒng)的狀態(tài)空間表達(dá)式為(1)(1)設(shè)計(jì)一個(gè)具有特征值為的全維狀態(tài)觀測器；設(shè)計(jì)一個(gè)具有特征值為的全維狀態(tài)觀測器；(2)(2)設(shè)計(jì)一個(gè)具有特征值為的降維狀態(tài)觀測器；設(shè)計(jì)一個(gè)具有特征值為的降維狀態(tài)觀測器；(3)(3)畫出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。畫出系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。解：解：(1)(1)設(shè)計(jì)全維狀態(tài)觀測器設(shè)計(jì)全維狀態(tài)觀測器中南

11、大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。方法方法1 1觀測器的期望特征多項(xiàng)式為觀測器的期望特征多項(xiàng)式為 中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。狀態(tài)觀

12、測器的狀態(tài)方程為狀態(tài)觀測器的狀態(tài)方程為中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。方法方法2 2中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。與期望特征多項(xiàng)式比較系數(shù)得與期望特征多項(xiàng)式比較系數(shù)得解方程組得解方程組得中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制

13、度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。(2)(2)設(shè)計(jì)降維觀測狀態(tài)器設(shè)計(jì)降維觀測狀態(tài)器令令 則有則有 中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。依題意可知降維觀測器的期望特征多項(xiàng)式為依題意可知降維觀測器的期望特征多項(xiàng)式為 設(shè)設(shè) 則有則有中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。比較系數(shù)得方程組比較系數(shù)得方程

14、組于是于是解方程組知解方程組知 中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。于是降維狀態(tài)觀測器的方程為于是降維狀態(tài)觀測器的方程為 中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。(3)(3)閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖閉環(huán)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖全維狀態(tài)觀測器結(jié)構(gòu)圖全維狀態(tài)觀測器結(jié)構(gòu)圖 中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。降維狀態(tài)觀測器結(jié)構(gòu)圖降維狀態(tài)觀測器結(jié)構(gòu)圖 中南大學(xué)信息科學(xué)與工程學(xué)院自動(dòng)化專業(yè)現(xiàn)代控制理論講義第六章作業(yè)答案嚴(yán)格執(zhí)行突發(fā)事件上報(bào)制度、校外活動(dòng)報(bào)批制度等相關(guān)規(guī)章制度。做到及時(shí)發(fā)現(xiàn)、制止、匯報(bào)并處理各類違紀(jì)行為或突發(fā)事件。結(jié)結(jié) 束束