目录
一、理论基础
二、核心程序
三、仿真测试结果
作者ID ：fpga和matlabCSDN主页：/ccsss22?type=blog擅长技术：1.无线基带,无线图传,编解码 2.机器视觉,图像处理,三维重建 3.人工智能,深度学习 4.智能控制,智能优化5.其他
一、理论基础
运动系统中的状态反馈控制是保障系统稳定运行、提高系统运动性能的重要组成部分。基于全阶观测器能够以运动物体本身作为参考模型，模拟运动物体的实际运动情况，构建状态方程对运动系统进行全面观测。由于运动系统存在多个自由度，而且任何一个自由度均对运动系统的性能存在重要影响，因此涉及到多输入、多输出、多回路的复杂系统设计。
三自由度运动控制系统被广泛应用于各行各业，尤其是随着电力行业和工业自动化的快速发展，其得到了快速发展。通常情况下，三自由度运动控制系统由三个运动链组成，每个运动链都有其特定输入和输出，然后同时并联到运动控制系统中。在运动过程中，控制系统给出Xr、Yr和Ɵ的运动位置，需要对运动物体进行坐标变化，转化为X和Y两个直接位置，才能实现三自由度运动的控制。运动位置坐标转化公式如下：
根据公式
多输入多输出系统的状态反馈结构
对多数实际被控系统，由于输入和输出之间总存在惯性，所以传递矩阵D=0。对应的状态空间表达式为：
在图1中构成闭环系统以改善原被控系统的性能，其反馈控制律由状态变量乘以相应的反馈增益值，与参考输入v组成。从图2-1可以看出，反馈控制律为状态变量的线性函数，即
输出反馈是用被控系统输出向量的线性反馈构成闭环系统。图2-2是多输入多输出系统输出反馈的基本结构。
二、核心程序
clc;clear;close all;warning off;addpath 'func0\'%%%STEP1：车辆的数学建模Car_3DOF= func_car_3DOF_model();%%%STEP2：转换为空间状态方程[A0,B0,C0,D0] = func_ABCD_State(Car_3DOF);%%%STEP2：根据参数将数据进行例化[A,B,C,D]= func_ABCD_State_example(A0,B0,C0,D0);%%[num,den]= ss2tf(A,B,C,D,1);figure;bode(num,den,'k-*');grid on; figure;rlocus(num,den);grid on;[Z,P,K]=tf2zp(num,den);fprintf('零极点:\n\n');ZPK[Y,T,X] = step(num,den,30);figure;%闭环阶跃响应plot(X,Y,'linewidth',2);title('阶跃响应');grid on;
function Car_3DOF = func_car_3DOF_model();%定义参量syms_parameter;%侧偏角%前轮Fx1 = Jd_a1 + Jd_de - Jd_bi - Coffa*Wr/Uer ;%后轮Fx2 = Jd_a2 + Coffb*Wr/Uer - Jd_bi;%加速度Fa1 = Ay - Uer*side_addspeed - Uer*Wr;%地面对前后轮作用力Ff1 = Fy1 - Coff1*Jd_a1;Ff2 = Fy2 - Coff2*Jd_a2;%力矩平衡Fm = Jd_kd*Jd_dN - Jd_kd*Jd_de - Fy1*Xin;%力平衡Fl = mass*Ay - Fy1 - Fy2;%力矩平衡Flj = I*Driver_w - Coffa*Fy1 + Coffb*Fy2;%汽车数学模型Car_3DOF= solve(Fx1,Fx2,Fa1,Ff1,Ff2,Fm,Fl,Flj,Driver_w,side_addspeed,Jd_de,Ay,Jd_a1,Jd_a2,Fy1,Fy2);
三、仿真测试结果
波特图是线性非时变系统的传递函数对频率的半对数坐标图，其横轴频率以对数尺度（log scale）表示，利用波特图可以看出系统的频率响应，又称幅频响应和相频响应曲线图。波特图一般是由二张图组合而成，一张幅频图表示频率响应增益的分贝值对频率的变化，另一张相频图则是频率响应的相位对频率的变化。利用波特图可以看出在不同频率下，系统增益的大小及相位，也可以看出大小及相位随频率变化的趋势。波特图的图形和系统的增益，极点、零点的个数及位置有关。
A08-58
