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2025/10/51可编辑第6章
控制系统计算机辅助设计薛定宇著《控制系统计算机辅助设计—MATLAB语言与应用》第二版，清华大学出版社2006CAI课件开发：鄂大志、薛定宇
2025/10/52可编辑主要内容超前滞后校正器设计方法基于状态空间模型的控制器设计方法过程控制系统的PID控制器设计最优控制器设计多变量系统的频域设计方法
2025/10/53可编辑6.1超前滞后校正器
设计方法6.1.1串联超前滞后校正器
2025/10/54可编辑超前校正器
2025/10/55可编辑滞后校正器
2025/10/56可编辑超前滞后校正器
2025/10/57可编辑6.1.2超前滞后校正器的设计方法基于剪切频率和相位裕度的设计方法
2025/10/58可编辑超前滞后校正器的设计规则：且系统静态误差系数为
2025/10/59可编辑
2025/10/510可编辑【例6-1】
2025/10/511可编辑超前滞后校正器超前校正器
2025/10/512可编辑
2025/10/513可编辑
2025/10/514可编辑基于模型匹配算法的设计方法假设受控对象的传递函数为，期望闭环系统的频域响应为，超前滞后校正器的一般形式为使得在频率段内闭环模型对期望闭环模型匹配指标为最小
2025/10/515可编辑提出了下面的设计算法其中
2025/10/516可编辑其中，gp和f分别为受控对象和期望闭环系统的传递函数模型，w1和w2为需要拟合的频率段上下限。
2025/10/517可编辑【例6-2】受控对象模型为
2025/10/518可编辑6.1.3控制系统工具箱中的设计界面控制器设计界面界面允许选择和修改控制器的结构，允许添加零极点，调整增益，从而设计出控制器模型。
2025/10/519可编辑【例6-3】受控对象和控制器的传递函数模型分别为
2025/10/520可编辑6.2基于状态空间模型的控制器设计方法6.2.1状态反馈控制
2025/10/521可编辑将代入开环系统的状态方程模型，则在状态反馈矩阵下，系统的闭环状态方程模型可以写成如果系统完全可控，则选择合适的矩阵，可以将闭环系统矩阵的特征值配置到任意地方。
2025/10/522可编辑6.2.2线性二次型指标最优调节器假设线性时不变系统的状态方程模型为设计一个输入量,使得最优控制性能指标最小
2025/10/523可编辑则控制信号应该为由简化的Riccati微分方程求出假设，其中，则可以得出在状态反馈下的闭环系统的状态方程为依照给定加权矩阵设计的LQ最优控制器
2025/10/524可编辑离散系统二次型性能指标离散Riccati代数方程这时控制律为
2025/10/525可编辑【例6-4】
2025/10/526可编辑6.2.3极点配置控制器设计系统的状态方程为则系统的闭环状态方程为
2025/10/527可编辑
2025/10/528可编辑Bass-Gura算法
2025/10/529可编辑基于此算法编写的MATLAB函数
2025/10/530可编辑Ackermann算法其中为将代入得出的矩阵多项式的值鲁棒极点配置算法place()函数不适用于含有多重期望极点的问题acker()函数可以求解配置多重极点的问题
2025/10/531可编辑【例6-5】
2025/10/532可编辑【例6-6】
2025/10/533可编辑6.2.4观测器设计及基于观测器的调节器设计
2025/10/534可编辑
2025/10/535可编辑
2025/10/536可编辑【例6-7】
2025/10/537可编辑
2025/10/538可编辑带有观测器的状态反馈控制结构图
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