现代线性控制实验原理

资 源 简 介

现代线性控制实验原理

详 情 说 明

现代线性控制实验原理主要围绕状态空间法的分析与设计展开，其核心是通过数学模型描述动态系统的行为，并借助计算机工具实现仿真验证。与传统控制理论不同，现代控制强调多输入多输出系统的状态变量描述，能够更全面地反映系统内部特性。

典型的实验内容包括：基于状态方程建模、可控性与可观测性分析、极点配置设计、状态观测器构建以及线性二次型最优控制等。这些实验通常需要结合MATLAB平台完成，例如使用Control System Toolbox中的`ss`函数建立状态空间模型，或通过`place`函数实现极点配置算法。

MATLAB算法的优势在于将矩阵运算可视化，例如通过`ctrb`和`obsv`函数快速计算系统能控能观矩阵，或利用`lqr`求解黎卡提方程得到最优反馈增益。实验过程中需特别注意数值稳定性问题，如Schur分解在极点配置中的应用可避免病态矩阵运算。

通过这类实验，学习者能直观理解状态反馈与输出反馈的区别，掌握从理论推导到数字仿真的完整闭环设计流程。现代控制实验的延伸方向还可包括鲁棒控制或自适应控制的算法实现。