现代控制理论 期末试卷 包含：状态空间表达式、传递函数等

电子元件拾取装置控制系统设计与分析 如图所示的系统，常见于集成芯片制造生产线上，用于放置芯片到合适的位置。请按下面给出的提纲叙述控制系统的设计与分析过程。分析和综合方法采用现代控制理论的内容。 1. 引言（1分） 查找资料，论述此种控制方式的应用范围及研究现状。 2. 建立系统的数学模型（17分） 已知装置质量M＝0.08kg、元件质量m=0.02kg、弹簧刚度k=4N/m、阻尼系统b=0.04Ns/m、活塞有效作用面积A=0.002m2。建立输入为气体压力，输出为位移的数学模型。 3. 性能要求 元件移动距离为500mm，要求系统稳态误差为0，最大超调量为10%，调整时间为2.5s。 4. 设计控制器（20分） 设计一闭环系统，可以利用Matlab辅助设计。 5. 实现控制（20分） 叙述如何实现系统的控制，可利用Matlab/Simulink实现系统仿真。 6. 仿真（15分） 利用Simulink进行仿真并绘制压力－时间曲线和位移－时间曲线。 7. 稳定性分析（20分） 可以分析一下当m或M变化时系统的鲁棒性如何？并分析系统在外界干扰下（比如系统遇到障碍时）的稳定问题。 8. 结论（4分） 从上面的分析中可以得到什么样的结论。 参考文献（3分） 列出你在写这篇论文时都参考了什么资料

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