实验八 状态反馈
1.实验原理和电路
若受控系统（A、B、C）完全能控，则通过状态反馈可以任意配置极点。设受控系统如图
8-1所示。
图8-1 受控系统
期望性能指标为：超调量
；峰值时间
秒。
由
取
因此，根据性能指标确定系统希望极点为：
图10-1受控系统的状态方程和输出方程为：
（
式中
，
，
，
系统的传递函数为：
受控系统的能控规范形为：
（
式中
（T为变换阵）
,
后，闭环系统
的传递函数为：
（
而希望的闭环系统特征多项式为：
（
令
的分母等于
，则得到
为：
（
最后确定原受控系统的状态反馈阵
：
由于
由
，
和
=求得
所以状态反馈阵为：
极点配置后系统如图8-2或图8-3所示：
图8-2 极点配置后系统
图8-3 极点配置后系统
（图中“输入增益阵”L是用来满足静态要求的，这里无静态要求，可取L=1）根据图8-3所示的系统，设计如图8-4所示的模拟电路。
2.实验内容及步骤
(1)观察极点配置前的系统的阶跃响应曲线，如图8-5所示（
）。
图8-5
(2)配置后的电路图8-4接线，输入阶跃信号，从示波器上可观测到的曲线如图8-6所示（
，
）
图8-6
很明显，经过极点配置后，系统的超调和峰值时间大大缩短了。