田英章硬笔楷书标准教程（完整版1～7部分）.pdf.pdf

第十二章用MATLAB 解最优控制问题及应用实例第十二章用MATLAB 解最优控制问题及应用实例 MATLAB 工具简介 用MATLAB 解线性二次型最优控制问题 用MATLAB 解最优控制问题应用实例 小结 MATLAB 是集数值运算、符号运算及图形处理等强大功能于一体的科学计算语言。作为强大的科学计算平台,它几乎能满足所有的计算需求。 MATLAB 具有编程方便、操作简单、可视化界面、优良的仿真图形环境、丰富的多学科工具箱等优点,尤其是在自动控制领域中 MATLAB 显示出更为强大的功能。最优控制是在一定的约束条件下,从已给定的初始状态出发,确定最优控制作用的函数式,使目标函数为极小或极大。在设计最优控制器的过程中, 运用 MATLAB 最优控制设计工具,会大大减小设计的复杂性。在前面的几章中,我们已经介绍了一些最优控制方法,在本章中我们将介绍一个最优控制问题的应用实例,讨论如何使用最优控制方法来设计自寻的制导导弹的最优导引律,并采用 MATLAB 工具实现最优导引律,通过仿真来验证最优导引律的有效性。 MATLAB 工具简介??????? Du Cx y Bu Ax x ?1, 系统模型的建立系统的状态方程为: 在MATLAB 中只需要将各个系数按照常规矩阵的方式输入到工作空间即可 ss(A,B,C,D) ],,,;;,,,;,,,[ ],,,;;,,,;,,,[ ],,,;;,,,;,,,[ ],,,;;,,,;,,,[ 212 22 21 1 12 11 212 22 21 1 12 11 212 22 21 1 12 11 212 22 21 1 12 11 qp qqp p qn qqn n np nnp p nn nnn bbbbbbbbbB aaaaaaaaaA????????????????????传递函数的零极点模型为: )() )(( )() )(()( 21 21n mpspsps zszszsKsG?????????在MATLAB 中可以采用如下语句将零极点模型输入到工作空间: ];;;;[ ];;;;[ ; 21 21n mpppP zzzZ K KGain ????? zpk(Z,P,KGain) 传递函数模型在更一般的情况下,可以表示为复数变量 s的有理函数形式: nn nnn m m m masasasas bsbsbsbsG???????????????1 22 11 1 121)(??在MATLAB 中可以采用如下语句将以上的传递函数模型输入到工作空间: G=tf(num,den); ];,,,,,1[ ];,,,,[ 121 1 21nn mmaaaa den bbbbnum ?????? 2, 系统模型的转换把其他形式转换成状态方程模型 G1=ss(G) 把其他形式转换成零极点模型 G1=zpk(G) 把其他形式转换成一般传递函数模型 G1=tf(G)