实验四 状态观测器的设计
一、实验目的
1． 了解和掌握状态观测器的基本特点。

2． 设计状态完全可观测器。

二、实验要求
设计一个状态观测器。

三、实验设备
1． 计算机1台
2． MATLAB6.X 软件1套
四、实验原理说明
设系统的模型如式(3－1)示。

p m n R y R u R x D Cx y Bu Ax x ∈∈∈⎩⎨⎧+=+= (3－1)
系统状态观测器包括全维观测器和降维观测器。

设计全维状态观测器的条件是系统状态完全能观。

全维状态观测器的方程为：
Bu y K z C K A z
z z ++-=)( (3－2) 五、实验步骤
已知系数阵A 、B 、和C 阵分别如式(3－4)示,设计全维状态观测器，要求状态观测器的极点为[-1 -2 -3]上
⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡---=234100010A ⎥⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=631B []001=C (3－4) 设计全维状态观测器，要求状态观测器的极点为[-1 -2 -3]。

对系统式(3.4)所示系统，用MATLAB 编程求状态观测器的增益阵K z =[k1 k2 k3]T
程序：
%实验4
A=[0 1 0;0 0 1;-4 -3 -2];
B=[1;3;-6];
C=[1 0 0];
D=[0];
[num,den]=ss2tf(A,B,C,D,1); %求出原系统特征多相式denf=[-1 -2 -3]; %希望的极点的特征多相式
k1=den(:,1)-denf(:,1)
k2=den(:,2)-denf(:,2) %计算k2=d2-a2
k3=den(:,3)-denf(:,3) %计算k3=d3-a3
Kz=[k1 k2 k3]'
运行结果：
k1 =
2
k2 =
4.0000
k3 =
6.0000
Kz =
2.0000
4.0000
6.0000。