现代控制工程.ppt

课程简介

该课程以应用数学〔矩阵论〕为根底，

MATLAB为手段，针对多输入、多输出

并以某种方式相互关联的复杂控制系统，

介绍机械、电气、热力、液压、气动等控

制系统的状态空间动态模型建立以及可控

性、可观测性和稳定性分析，极点配置法

设计控制系统，状态观测器的概念与设计，

最优二次型控制。

Introduction

ControlEngineeringwillbebasedonMatrix

AnalysisandMatlab,todiscussmulti-input,multi-

outputandcomplicatedsystemssuchasMechanical,

Electrical,Hydraulic,PneumaticandThermal

systemsanddevices.Wewillestablishtheir

mathematicalmodelbybothTransferFunctionand

State-Spacemethods,andanalysistheir

controllability,observabilityandstability.Basedon

above,wewilldiscusshowtodesignsystemsby

poleplacement.Wewillalsobrieflydiscussoptimal

controlsystems,systemparametersestimationand

adaptivecontrolsystems.

ReferenceBooks

(参考教材)

•KatsuhikoOgata,ModernControlEngineering.3rd

Edition.EnglewoodCliffs,N.Prentice-Hall,1998.

•KatsuhikoOgata,现代控制工程,中译本,电子工业出版社,

2000.5

•刘豹,现代控制理论

Controlproblems例2

Example2:RegulatorSystem-Ainverted

pendulumsetuponamotor-drivencart,演示

xDesignaregulatorcontrol

systemsuchthatgivenany

initialconditions(causedby

disturbance)thependulumcan

mgbebroughttothevertical

positionandalsothecartcan

bebroughtbacktothe

ureferenceposition(x=0)

quickly,forexamplewith

settingtimeofabout2seconds,

withreasonabledamping

产品实例－Segway

•在美国兴起了一种名为“Segway”的个人移动器，

该移动器被视为“新一代交通工具”。在华盛顿

旅游的游客可以租用Segway轻松观光，既舒适

随意，又可免去步行之苦。

产

品

实

例

•曾经风光一时、以陀螺仪和电动马达驱动作为根底的

Segway，具备两轮却能保持平衡，且完全模仿人体工学的

科技更令人赞赏。因此当2