Matlab在现代控制理论教学中的应用.doc

Matlab在现代控制理论教学中的应用.docMatlab在现代控制理论教学中的应用摘要:根据现代控制理论的特点,利用Matlab设计了现代控制理论课程的实验,并利用Matlab对现代控制理论进行分析。采用极点配置方法设计状态反馈控制器和线性二次最优控制设计状态反馈控制器,对倒立摆系统的数学模型进行仿真研究,并得到系统的闭环极点配置在P1,P??2??位置时系统状态响应曲线。设计了求解现代控制理论的能控性、能观性及极点配置等基本问题的人机界面。关键词:现代控制系统;Matlab;仿真实验;倒立摆系统中图分类号:TN911-33文献标识码:A 文章编号:1004-373X(2010)18-0072-02 ApplicationofMatlabinModernControlTheoryTeaching LIUQiang,JIAHong-li,DONGDe-fa (NatheastPetroleumUniversity,Harbin150027,China) Abstract:TheMatlabisusedtodesignexperimentofmoderncontroltheorycoursebasedonthecharacteristicsofmoderncontroltheory,,thepoleplacementstatefeedbackcontrollerwasdesigned,thelinearquadraticoptimalcontroldesignoftheinvertedpendulumsystemsimulationofthemathematicalmodelandgetthesystemclosed-looppoleplacementinP1,,controllability,observability,andpoleassignmentbasicissuessuchashuman-:moderncontrolsystem;Matlab;simulationexperiment;invertedpendulumsystem 收稿日期:2010-03-19 现代控制理论作为自动化控制等专业的一门专业基础课,主要介绍控制系统状态空间表达式的建立与求解、控制系统的可控性与可观测性、控制系统的标准形及典型结构分解、李雅普诺夫稳定性分析、状态反馈与状态观测器、最优控制问题等内容[1]。由硬件来设计现代控制理论的实现具有一定的难度,利用现代控制领域最流行的Matlab软件设计现代控制理论实验,具有很多的优点。在控制理论的学****中,常需要大量的计算,这些工作如果用传统法去完成,将显得效率不高误差较大。因此,引用一种借助计算机的高级语言来代替传统方法就显得十分必要。Matlab集科学计算、可视化、程序设计于一体,对问题的描述与求解较为方便,在控制理论的