闭环脉冲传递函数.ppt

第七章
线性离散控制系统
本章主要内容:
1 预备知识:模型离散化(采样,保持);
数学工具(Z变换);
2 模型:三种描述方式(差分方程,脉冲传
递函数,差分状态方程)及其相互
转化
3 分析:时域响应分析;稳定性分析(劳斯,
奈式判据);稳态误差分析
4 综合:数字控制器的设计(最小拍设计)
引言
学****本章重要意义:
1 控制工程中普遍存在离散时间系统
2 计算机的高速发展和数字控制的广泛应用
离散、采样、数字控制的差别
离散信号=采样信号+数字信号
时间整量化时间和幅值同时整量化
连续整量化信号与数字信号
连续模拟信号与采样信号
连续系统和离散系统分析方法的比较
连续系统分析
微分方程传递函数,频域分析(经典)
状态方程:求运动解,通过系统矩阵分析(现代)
(L变换)
离散系统分析
(z变换)
差分方程脉冲传数,频域分析(经典)
差分状态方程:状态空间方法(现代)
计算机
D/A
执行机构
工业过程
A/D
传感器
输入
数字量
模拟量
数字量
输出
复杂的计算机控制系统
1. 直接数字控制系统(DDC—Direct Digital Control System)
(SCC—puter Control System)
Computer
D/A
输出
A/D
输入
模拟
控制器
检测装置
被控
过程
执行
机构
……
……
3. 集散控制系统(TDC—Total and Distributed Control)
集中调度控制中心
子调度控制中心
MIS
SCC
SCC
SCC
DDC
DDC
DDC
DDC
被控过程
被控过程
MIS
MIS
SCC
……………………….
………
Z变换
Z变换的定义和方法
连续信号经采样器后得到的采样信号
的拉氏变换为
1. Z变换的定义
若令
则有
称为的 Z 变换,记为
￡
将在 S 域分析的问题变成 Z 域的分析问题。
在 Z 变换中, 为采样脉冲序列的 Z 变换,即只考虑采样时刻的信号值。
由于在采样时刻, 的值就是, 所以从
这个意义上说, 既是的 Z 变换,也可以写
为的 Z 变换,即