Bài tập  /  Bài đang cần trả lời

Giải bài có thưởng!

Một đối tượng được mô tả bởi hệ phương trình sau

Giải giúp mình với K=9
----- Nội dung ảnh -----
3. Một đối tượng được mô tả bởi hệ phương trình sau:

\[
\begin{cases}
\dot{x} = \begin{bmatrix} K & 1 & 5 \\ 2 & 1 & 1 \\ 1 & 6 & 1 \end{bmatrix} x + \begin{bmatrix} 0 \\ 0 \\ K \end{bmatrix} u \\
y = \begin{bmatrix} 7 & 4 & 5 \end{bmatrix} x + u
\end{cases}
\]

a. Xác định hàm truyền của hệ thống
b. Kiểm tra tính điều khiển được và quan sát được của đối tượng
c. Kiểm tra tính ổn định của đối tượng
d. Xác định bộ điều kiện phản hồi trạng thái để hệ có các điểm cực mới \(p_1, p_2, p_3\). Trong đó: \(p_1 = -K, p_2 = -2, p_3 = -3\)
e. Vẽ đặc tính quá độ và quá độ xung của đối tượng
f. Vẽ đặc tính tần biến pha của đối tượng
0 Xem trả lời
Hỏi chi tiết
60
Tham khảo câu trả lời từ Trợ lý ảo Lazi
Để giải bài toán này, ta sẽ lần lượt thực hiện các yêu cầu được nêu trong đề bài.

### a. Xác định hàm truyền của hệ thống
Hệ phương trình trạng thái được cho như sau:

\[
\dot{x} = \begin{bmatrix}
K & 1 & 5 \\
2 & 1 & 1 \\
1 & 6 & 1
\end{bmatrix} x + \begin{bmatrix}
0 \\
u
\end{bmatrix}
\]

Đầu tiên, ta cần xác định ma trận A và B từ phương trình trạng thái:

- Ma trận A:
\[
A = \begin{bmatrix}
K & 1 & 5 \\
2 & 1 & 1 \\
1 & 6 & 1
\end{bmatrix}
\]

- Ma trận B:
\[
B = \begin{bmatrix}
0 \\
1 \\
0
\end{bmatrix}
\]

Hàm truyền của hệ thống, \( G(s) \), có thể được tính bằng công thức sau:

\[
G(s) = C (sI - A)^{-1} B
\]

Trong đó:
- \( I \) là ma trận đơn vị.
- \( C \) là ma trận thu nhận (với \( y = Cx + Du \)). Trong trường hợp này, \( C = \begin{bmatrix} 7 & 4 & 5 \end{bmatrix} \) và \( D = K \).

### b. Kiểm tra tính điều khiển được và quan sát được của đối tượng
- **Tính điều khiển được**: Hệ thống điều khiển được nếu ma trận điều khiển \( W_c \) có hạng bằng số biến trạng thái.

\[
W_c = \begin{bmatrix}
B & AB & A^2B
\end{bmatrix}
\]

- **Tính quan sát được**: Hệ thống quan sát được nếu ma trận quan sát \( W_o \) có hạng bằng số biến trạng thái.

\[
W_o = \begin{bmatrix}
C \\
CA \\
CA^2
\end{bmatrix}
\]

### c. Kiểm tra tính ổn định của đối tượng
Tính ổn định của hệ thống phụ thuộc vào tính chất của các giá trị riêng của ma trận A. Nếu tất cả các giá trị riêng của A đều có phần thực âm, hệ thống sẽ ổn định.

### d. Xác định bộ điều khiển phản hồi trạng thái để hệ có các điểm cực mới \( p_1, p_2, p_3 \)
Xác định ma trận điều khiển phản hồi \( K \) để điều khiển các giá trị riêng của hệ thống về các điểm đặt mới \( p_1, p_2, p_3 \).

### e. Vẽ đặc tính quá độ và quá độ xung của đối tượng
Đặc tính quá độ có thể được vẽ bằng cách phân tích hàm truyền đạt được từ phần (a) hoặc thông qua mô phỏng.

### f. Vẽ đặc tính tần số pha của đối tượng
Đặc tính tần số có thể được vẽ bằng cách sử dụng hàm truyền đã tính ở phần (a) và phân tích đáp ứng tần số.

Mỗi phần yêu cầu cần có phép tính và phân tích cụ thể hơn để đưa ra các kết luận chính xác. Bạn có thể sử dụng phần mềm MATLAB hoặc Simulink để hỗ trợ tính toán và mô phỏng.

Bạn hỏi - Lazi trả lời

Bạn muốn biết điều gì?

GỬI CÂU HỎI
Học tập không giới hạn cùng học sinh cả nước và AI, sôi động, tích cực, trải nghiệm

Hôm nay bạn thế nào? Hãy nhấp vào một lựa chọn, nếu may mắn bạn sẽ được tặng 50.000 xu từ Lazi

Vui Buồn Bình thường
×
Trợ lý ảo Trợ lý ảo
×
Đấu trường tri thức | Lazi Quiz Challenge +500k
Gửi câu hỏi
×