计算机控制计算题及简答题.docx

(C=10s(*+]〉试设计一个数字挖制器DQ),使闭环系统满足下列性能指标;U)静态速度倶差杀数Kv>l0旷”(2)超调⑶调节时间%解第一步设让D3(1)采样周期的确定系统的截止频率3疋】0L•此处选取T==2k/T=,闭环系统的通顾带g与开环系统的阿切频率吐接近,即如e右所以绥》如,因此可以忽略掉零阶保持器的影响,可以用连续系统的设计方法设计计算机控制系统。⑵设计结果笫二步D®离散为D@)采用双线性变换法•将D3离散为D(z\$+2D(z)=D(s)”細一*+151-喇第三步检验系统的性能指标(1)求GQ)]]=—―") = JQ—1》(盅一0*9)⑵检验心K*=ilim(l—zl)D(z)G(t)1=需卵1-小学吞評9)由此可ftlKv满足养态楷标要求。](3)・-%=10%00%,匚=0・5<1矢模拟控制系统满足性能指标要求。“%=10%三20%■珀=0*65<•“) 1一0t将上式取龙反变换,其湼分方程为u(A)—)+(W—)按照上式编制程睜井由计算机运行,即可实现数字控制规律。例M2已知某加热炉温度计算机控制系统的过渡过程曲线如图5・12所示,其中r=30rT(===1/Tr=1/180,/^=1/180X30=1/6e根据表鼻3*有KP=&T、2ri-=2r=60sFj—O*5r=15sKi=KpXT/T,=7*2X10/60==KpXTi/T==)=u(k—1)+KpLe(A)—e{k—l)]-bK】家(庭)十Kp3(点)—2e{k—1)十e{k—2)]=«a-i)+L2Lrtt)一总a—i)]+1・2K*>+10.—g_i)+m—刃]=泌忑一1)亠9*2e@)— 8e«—1)+—2)Ar)_<丄 1 1兀-丽1— 1lg)图久]3JST?控制乘鸵原理框图例£,对象的传递函数G®—小了亠小采样5(U*3$十I.)严五歸5卜咻】-「)?77觴]「 4JLg+2〉」门T、点2I丄1 =_(1—乜呦7F_:十吊」-t=(—L〉g周期T=(k5跖系统输人为单位速度隨数,试设计有限拍调节器。匕人解•广义对象传递函数为HG(z)=吒一- 1—I 1 1La_=T)2 (l-Z-J)^(l-e-a\-')J=@尿-"1+0*~(1—z^XI-0,368军J由于『")=『,得•^c(Z)=(l—Z-1)3所以,由上式可写出控制器的脉冲传逋函数-DG)——恥)_5・435(1—①36血一】)HGQ)GO(l-z-DCl+-1)检验:Ea)=G(“RQ)=7>7由此可见占K22以后,("=[1~■Gc(z)jj?(z)=-(2亍"一丁*)・型厂・(1—z)2=27i1+3Tt1+4Tr-3+…上式中各项系数,即为X。(b),•,输出昴完全等于输人采样值,即(上6但在各采样点之间还存在着—。卜函再来看一下*当系统输人为其他甫数值时,输出相应的情况°输人为单位阶跃函数时,系统输岀序列的乂变换为输出序列为^(0)=0t>(T)>=2^(2D=l,j(3n=l^(4n=lr-若输人为单位加速度,输岀量的£变换为=GMRC£=(2「一)空丁1+壬〉=rL++1L5尸汀+…输出序列为>(0)=0,y(T)=0,^(2T)=TzST2^(47)=77^,—It輸出响应曲线如图5*14所示。由图中可见,按单位速度楡人设计的最小拍系统,当为单位阶跃输人时,有100%的超调量,)=頁命开采样周期T=l,试针对单位速度输人函数设计有限拍有波纹系统,~4f~~")=虫_10_5Cs+l>)(