题 目 ：基于极点配置方法的直流调速系统的控制器设计计算机控制理论与设计作业摘 要本文目的是用极点配置方法对连续的被控对象设计控制器。基本思路是对连续系统进行数学建模，将连续模型进行离散化，针对离散的被控对象，用极点配置的方法分别在用状态方程和传递函数两种描述方法下设计前馈和反馈控制器，并用 MATLAB 仿真。文中具体以直流调速系统作为讨论对象，对直流调速系统的组成和结构进行了分析，把各个部分进行数学建模，求出其传递函数，组成系统结构框图，利用自控原理的知识对结构图化简，求出被控对象的传递函数和状态方程，进一步得将其离散化。第一种是通过极点配置设计方法的原理，用状态方程设计被控对象的控制律，因为直流调速系统存在噪声，实际状态不可测，故选择了全阶的观测器，又因为采样时间小于计算延时，所以选择了预报观测器。利用所学知识对此闭环系统设计前馈和反馈控制器[1]。第二种利用传统的离散传递函数，从代数多项式的角度进行复合控制器的设计，在保证系统稳定的情况下，分析系统的可实现性，稳定性，静态指标，动态指标，抗干扰等方面性能讨论前馈反馈相结合控制器设计。重点是保证被控对象的不稳定的零极点不能被抵消。最后利用 MATLAB 的 Simulink 进行仿真，观察系统的输出的 y 和 u 和收敛性，并加入扰动看其抗干扰性能，得出结论。经讨论分析，对于直流调速系统，基于极点配置设计的前馈反馈相结合的控制器，具有良好的稳定性能和抗干扰性能。运行结果符合实际情况。关键词：极点配置；状态方程；直流调速系统；代数多项式；Matlab； 1 绪论1.1 论文的背景及意义在工业生产和日常生活中，自动控制系统分为确定性系统和不确定性系统两类，确定性系统是指系统的结构和参数是确定的，确定的输入下，输出也确定的一类系统。确定性系统相对于不确定性系统而言的。在确定的系统中所用的变量都可用确切的函数关系来描述，系统的运动特性可以完全确定。以确定性系统为讨论对象的控制理论称为确定性控制理论。本文以直流调速系统为讨论对象，利用极点配置的设计方法，包括利用状态空间模型和传递函数模型分别描述线性系统，采纳闭环极点为指标的控制器设计的理论和方法，设计出前馈和反馈控制器，组建闭环控制系统， 用 Matlab 进行仿真可以逼真地还原出实际系统。1.2 论文的主要内容 本文直流电机的调速系统的模型作为讨论对象，利用线性系统极点配置的设计方法，设计前馈反馈控制器。论...
