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计算机控制系统第二章2.ppt

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文档列表 文档介绍

模拟化设计方法
设计思想:
连续系统
对象与指标
连续控制器模型
D(s)
连续系统设计方法
离散控制器模型
D(z)
离散化处理
(1)设计方法简单
(2)采样频率要求高
(3)具有一定的近似性
特点:
第 2 章常规控制规律的设计
一、连续系统设计的离散等效
D(s)
G(s)
+
_
r(s)
e(s)
y(s)
图 2
连续系统
D(z)
G(s)
+
_
r(k)
e(k)
u(k)
y(t)
图 1
ZOH
u(t)
T
y(k)
计算机控制系统
设计思想:
连续系统设计方法
根轨迹法
频率特性法
离散化变换
离散系统
算法编程
控制器D(z)
缺点及适用范围:
没有考虑零阶保持器的作用(T/2的延时环节),只适用于采样
周期T较小的情况;否则,实际系统的性能与设计有较大偏差。
表征模拟控制器得重要参数有:
(1)极点与零点得数目
(2)频带宽度与截止频率
(3)控制器增益
(4)相位裕度
(5)增益裕度
(6)超调量
(7)闭环频率响应峰值
离散化处理过程中应尽量满足上述特性。
1、Z变换法
优点:
(1)D(z)与D(s)得脉冲响应相同;
(2)D(s)稳定,则D(z)稳定;
(3)是一种精确的变换方法。
缺点:
(1)D(z)存在频率失真(如果D(s)不是有限带宽,容易出现混叠现象);
(2)D(s)复杂,则变换困难。
处理混叠现象得方法:
(1)串联低通滤波器:导致控制器复杂
(2)增大采样频率:增加硬件实现难度
因此,实际很少使用次方法进行离散化处理。
2、差分变化法
变量导数
有限差分
对象
其对应的状态方程为:
(1)
(2)
其中
于是
(3)
(4)
后向差分:
令
(5)
由(2)式第一式得到
于是
即
(6)
(7)
(8)
由(2)式第二式,并结合(8)式得到
即
于是有
(9)
(10)
(11)

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