文档介绍：信息工程学院自动化
状态反馈器和状态观测器的设计
一、实验设备
PC 计算机， MATLAB软件，控制理论实验台，示波器
二、实验目的
（1）学****闭环系统极点配置定理及算法，学****全维状态观测器设计法；
（2）掌握用极点配置的方法
（3）掌握状态观测器设计方法
（4）学会使用 MATLAB工具进行初步的控制系统设计
三、实验原理及相关知识
（1）设系统的模型如式所示
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若系统可控，则必可用状态反馈的方法进行极点配置来改变系统性能。
引入状态反馈后系统模型如下式所示：
（2）所给系统可观，则系统存在状态观测器
四、实验内容
（1）某系统状态方程如下
0 1 0 1
x 0 0 1 x 3 u
4 3 2 6
y 1 0 0 x
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理想闭环系统的极点为 1 2 3 .
（1）采用 Ackermann 公式计算法进行闭环系统极点配置；
代码：
A=[0 1 0;0 0 1;-4 -3 -2];
B=[1; 3; -6];
P=[-1 -2 -3];
K=acker(A,B,P)
Ac=A-B*K
eig(Ac)
（2）采用调用 place 函数法进行闭环系统极点配置；
代码：
A=[0 1 0;0 0 1;-4 -3 -2];
B=[1;3;-6];
eig(A)'
P=[-1 -2 -3];
K=place(A,B,P)
eig(A-B*K)'
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（3）设计全维状态观测器，要求状态观测器的极点为 1 2 3
代码：
a=[0 1 0;0 0 1;-4 -3 -2];
b=[1;3;-6];
c=[1 0 0];
p=[-1 -2 -3];
a1=a';
b1=c';
c1=b';
K=acker(a1,b1,p);
h=(K)'
ahc=a-h*c
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（2）已知系统状态方程为：
0 1 0 1
x 0 0 1 x 3 u
4 3 2 6
y 1 0 0 x
（1）求状态反馈增益阵 K，使反馈后闭环特征值为 [-1 -2 -3] ；
代码：
A=[0 1 0;0 0 1;4 -3 -2];
b=[1;3;-6];
p=[-1 -2 -3];
k=acker(A,b,p)
A-b*k
eig(A-b*k)
（2）检验引入状态反馈后的特征值与希望极点是否一致。
（3）比较状态反馈前后的系统阶跃响应。
代码：
A1=[0 1 0;0 0 1;-4 -3 -2];
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B1=[1;3;-6];
C1=[1 0 0];
D1=[0];
G1=ss(A1,B1,C1,D1);
[y1,t1,x1]=step(