计算机控制技术总结计算机控制技术总结.docVIP

计算机控制技术自动控制技术自动控制技术电子技术计算机应用技术是以计算机为控制核心的计算机控制系统已成为当今自动控制的主流系统，已逐步取代传统的模拟检测、调节、显示、记录、控制等仪器设备和很大部分人工操作管理，并且可以采用较复杂的计算机方法和处理方法，是受控对象的动态过程按规定方式和技术要求运行，完成各种过程控制、操作管理等任务。计算机控制系统计算机控制系统计算机控制系统 时域 s 域 Z域 （3）求Z变换方法：级数求和法、部分分式法 （4）常用信号Z的变换（P19-20），常用Z变化表（P27） （5）z 变换的基本定理：线性定理、滞后定理、超前定理、终值定理、卷积和定理、求和定理、初值定理、位移定理、微分定理 （6）求Z反变换：长除法、部分分式法、留数计算法 （7）广义Z变换：超前情况、滞后情况 （8）Z传递函数的求法：用拉氏反变换求脉冲过渡函数，将g(t)按采样周期T离散化，得g(kT) ，应用定义求出Z传递函数 计算机控制系统的分析 （1）离散系统稳定的充分必要条件是：闭环Z传递函数的全部极点应位于Z平面的单位圆内。 （2）Routh稳定性准则在离散系统的应用（P41） 或 （3）被控变量进入新稳态值附近±5%或±3%的范围内就可以表明过渡过程已经结束 计算机控制系统的离散化设计 （1）最少拍系统设计的基本原则:1对于特定的参考输入信号，到达稳态后，系统在采样时刻精确实现对输入的跟踪。2系统以最快速度达到稳态。3D(z)应是物理可实现的。4闭环系统应是稳定的。 (2) 三个假设条件:1G(z)在单位圆上和圆外无极点，（1，j0）点除外；2 G(z)在单位圆上和圆外无零点；3 G0(s)中不含纯滞后，q是T的整数倍。 (3) 避免发生D(z)与G(z)的不稳定零极点对消，应满足如下稳定性条件: 1．We(z)的零点应包含G(z)中全部不稳定的极点。2．G(z)在单位圆上或圆的零点应全部包含在希望闭环Z传递函数W(z)的零点中。3．如果G(z)中含有纯滞后的环节即z-N（N为整数），则G(z)分子中的z-1因子应全部包含在W(z)分子中，这会使系统过渡过程时间延长。 计算机控制系统的模拟化设计 (1)模拟控制器的离散化方法：冲击不变法，加零阶保持器的Z变换法，差分变化法，双线性变换法，频率预畸双线性变换法，零、极点匹配法 （2）数字PID控制算法：位置式、增量式 （3）算法改进：积分分离PID算法，不完全微分PID算法，微分先行PID算法，带死区PID算法，抗积分饱和PID算法 （4）参数调定：试凑法 第八章 复杂控制规律系统设计 （1）Smith预估控制的基本原理：引入预估补偿器，使得补偿 以后的闭环系统的特征方程中不包含纯滞后特性。 (2)纯滞后补偿控制的数字控制算法步骤: ① 计算反馈回路的偏差② 计算纯滞后补偿器的输出③计算偏差④计算控制器的输出 （3）纯滞后补偿控制系统的典型应用: 减温器温度纯滞后补偿控制,精馏塔的温度纯滞后补偿控制 （4）串级控制系统控制原理: 单回路负反馈控制。 （5）串级控制系统的设计原则:系统中的主要扰动应该包含在副控回路之中, 副控回路中应该尽量包含积分环节 （6）串级控制系统基本概念:主调节回路用于保证控制精度，系统中起“细调 ”作用，主调节器一般采用 PID 控制器。副调节回路用于克服主要干扰，系统中起“粗调 ”作用，副调节器一般采用 P或PI 控制器。 第十二章 计算机控制系统设计与实现 (1) 计算机控制系统设计原则:1．系统应具有优良的操作性能2．通用性好、便于扩充3．可靠性高4．实时性好5．设计周期要短，价格要便宜 (2) 计算机控制系统设计步骤: 1．研究被控对象、确定控制任务 2．确定系统整体方案 3．建立数学模型，确定控制算法 4．硬件的设计 5．软件的设计 6．系统仿真与调试 7．现场安装调试 (3) 干扰的抑制方法:1接地方式2．屏蔽技术3．隔离技术4．串模干扰的抑制5．共模干扰的抑制6．电源噪声的抑制7．提高软件可靠性 由于上课时间有限，自己学习能力还有待于加强，关于这门课以后还需要我们多花点时间去多翻翻书。以后如有机会到计算机类软硬件公司、电子设备公司、各类企事业单位等从事有关控制系统的硬件开发、技术支持等工作” 的悔感，那是我们就后悔也莫及了，所以一定要在毕业之前掌握好各门专业课。最后真心要感谢叶树霞老师，不仅是教了我们这门课，更多的是一种敬佩。我们上课的时候，由于一部分无心学习的同学，教室里吵杂。