Задача назначения заданного расположения собственных чисел системы управления не эквивалентна задаче максимального быстродействия. Однако и в этом случае возможно приближение к основной задаче за счет поиска соответствующего значения нормирующей частоты выбранного стандартного полинома.
Закон управления объектом:
.
Характеристический полином замкнутой системы:
Стандартный полином:
где a0=1; a1=3; a2=3; a3=1 — биноминальный полином.
Сравнивая полученный характеристический полином замкнутой системы со стандартным полиномом, получаем систему уравнений для определения коэффициентов обратной связи:
Текст программы:
Файл main3k.m.
clear, clc.
global a11 a12 a21 a22 b11 b21 k.
V0=3.6;
L=36;
r21=-0.46;
r31=3.04;
q21=0.77;
q31=-0.8;
s21=-0.18;
s31=-1.52;
W=V0/L;
a11=-r31*W;
a12=-q31*W2;
a21=-r21;
a22=-q21*W;
b11=-s31*W2;
b21=-s21*W;
[om_baz]= fminsearch ('fmsfun3k', 0.1).
t=fmsfun3k (om_baz).
k.
[t, x]=ode45 ('odefun3k', [0 55], [0 0 10*pi/180]);
%%%%%%Построение u (t).
u=-k (1)*x (, 1) — k (2)*x (, 2) — k (3)*x (, 3);
for i=1:length (t).
if (abs (u (i))>35*pi/180).
u (i)=sign (u (i))*35*pi/180;
end.
end.
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%.
plot (t, (180/pi)*x (, 1), 'b', t, (180/pi)*x (, 2), 'g', t, (180/pi)*x (, 3), 'r', t, (180/pi)*u, 'k').
grid;
legend ('x1', 'x2', 'x3', 'u');
xlabel ('t').
Файл fmsfun3k.m.
function f=fmsfun3k (w0).
global a11 a12 a21 a22 b11 b21 k.
% a0*w3+a1*w2*s+a2*w*s2+a3*s3.
a0=1;
a1=3;
a2=3;
a3=1;
A=[b11 b21 0;
- (a12*b21-a22*b11) (a21*b11-a11*b21) (b11);
- (0) (0) (a12*b21-a22*b11)];
b=[(a2*w0+a22+a11);
- (a1*w02-a11*a22+a12*a21);
- (a0*w03)];
k=A;
[t, x]=ode45 ('odefun3k', [0 50], [0 0 10*pi/180]);
j=length (t);
while (abs (x (j, 3))<0.5*pi/180).
j=j-1;
end.
f=t (j);
Файл odefun3k.m.
function f=odefun3k (t, x).
global a11 a12 a21 a22 b11 b21 k.
u=-k (1)*x (1) — k (2)*x (2) — k (3)*x (3);
if (abs (u)>35*pi/180).
u=sign (u)*35*pi/180;
end.
f=[(a11*x (1)+a12*x (2)+b11*u); (a21*x (1)+a22*x (2)+b21*u); (x (1))];
Найденное значение базовой частоты: 0.1696 рад/с Найденные значения коэффициентов обратных связей:
k =.
Рис. 5. Графики переходных процессов
Время переходного процесса: 13.6119 с.