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无纹波实验指导书 篇一：最少拍无纹波设计(东华理工大学) 《计算机控制技术》 课程设计 设计题目：最少拍无纹波计算机控制 系统设计及仿真实现 学院：机械与电子工程 专业：自动化 班级：1121502 学号：201120150229 姓名：曾小燕 指导老师：张道海 目录 引言................................................................ 1 1、课题介绍......................................................... 1 1.1、课程设计目的 ............................................... 1 1.2、课程设计内容 ............................................... 2 2、课题论证......................................................... 2 2.1最少拍计算机控制系统......................................... 3 2.2、最少拍有纹波控制系统 ....................................... 3 2.3 最少拍无纹波控制系统 ........................................ 4 3 系统设计.......................................................... 5 3.1、单位阶跃信号输入时的最少拍无纹波设计 ....................... 5 3.2单位速度信号输入时的最少拍无纹波设计........................ 10 4 结果分析......................................................... 16 4.1有纹波系统和无纹波系统的对比................................ 16 4.2最少拍无纹波控制系统对典型输入的适应性问题.................. 16 4.3 Kd的变化对系统的影响 ....................................... 18 5 设计总结......................................................... 20 6参考文献 ......................................................... 20 引言 《计算机控制技术》是一门理论性、实用性和实践性都很强的课程，课程设计环节就占有更加重要的地位。 本次课程设计通过对最少拍无纹波控制器的设计及仿真了解和掌握了最少拍无纹波设计和有纹波设计。 首先，通过学习和搜集资料了解和掌握了最少拍控制器的设计原理，设计了最少拍无纹波控制器，通过MATLAB程序验证了正确性。最少拍系统设计是以采样点上误差为零或保持恒定为基础，采用Z变换方法进行设计并保证采样点之间的误差也为零或保持恒定值，因此在采样点之间可能存在波纹，即在采样点之间有误差存在，这就是有波纹设计。而无波纹设计是指在典型输入信号的作用下，经过有限拍系统达到稳定，并且在采样点之间没有波纹，输入误差为零。即要求采样点之间产生的波纹不能反映在采样点信号上，也就是对采样点之间的信号，不能形成闭环控制。要得到无波纹系统设计，其闭环Z传递函数φ(z)必须包含被控制对象G（z）的所有零点。设计的控制器D(Z)中消除了引起纹波振荡的所有极点，采样点之间的波纹也就消除了。系统的闭环Z传递函数φ(z)中的Z-1的幂次增高，系(来自:www.zaidian.cOm 书 业网:无纹波实验指导书)统的调整时间ts就增长。本文以实例来介绍最少拍无波纹控制的实现方法。 关键词：计算机控制技术 最少拍无纹波 MATLAB 单位阶跃信号单位速度信号 1、课题介绍 1.1、课程设计目的 1）学习并掌握有纹波最少拍控制器的设计和Simulink实现方法； 2）研究最少拍控制系统对典型输入的适应性及输出采样点间的纹波； 3）学习并掌握最少拍无纹波控制器的设计和Simulink实现方法； 4） 研究输出采样点间的纹波消除方法以及最少拍无纹波控制系统对典型输入的适应性。 5）编写算法MATLAB/simulink仿真程序实现（模拟步进电机进给过程）； 6）撰写设计说明书。 1.2、课程设计内容 下