《西北工业大学自动控制原理课件-35》课件.pptVIP

自动控制原理 西北工业大学自动化学院 自 动 控 制 原 理 教 学 组 自动控制原理 本次课程作业(35) 6 — 18, 19, 20, 21 课程回顾 §6.7 离散系统的动态性能分析 → 按定义确定s?, ts （2）一般方法 （1）闭环极点 响应分量 §6.6 离散系统的稳态误差 （1）一般方法 判定稳定性 （2）静态误差系数法 判定稳定性 计算 （3）动态误差系数法 自动控制原理 （第 35 讲） §6 线性离散系统的分析与校正 §6.1 离散系统 §6.2 信号采样与保持 §6.3 Z 变换 §6.4 离散系统的数学模型 §6.5 稳定性分析 §6.6 稳态误差计算 §6.7 动态性能分析 §6.8 离散系统的模拟化校正 §6.9 离散系统的数字校正 自动控制原理 （第 35 讲） §6 线性离散系统的分析与校正 §6.8 离散系统的模拟化校正 §6.9 离散系统的数字校正 §6.8 离散系统的模拟化校正（1） 离散系统模拟化校正步骤 连续域设计—离散化方法（模拟化校正） 离散域设计方法 数字校正法 z 域根轨迹法 w域频率校正法 离散系统校正方法 (3)检查离散控制系统的性能是否满足设计要求； (1)根据指标，考虑ZOH影响，用连续系统理论设计校正装置D(s)； (2)对D(s)进行离散化，确定数字校正装置的脉冲传递函数D(z)； (4)写出D(z)的差分方程(递推形式)，编制程序实现相应的控制规律； (5)检验设计的正确性。 §6.8 离散系统的模拟化校正（2） §6.8.1 常用的离散化方法 (1)一阶差分近似法 (2)阶跃响应不变法 (3)根匹配法 (4)双线性变换法 §6.8 离散系统的模拟化校正（3） (1)一阶差分近似法 (2)阶跃响应不变法 (3)根匹配法 (4)双线性变换法 例1 已知 ，试分别用四种方法对其进行离散化。 §6.8 离散系统的模拟化校正（4） 解.(1)考虑ZOH的影响 例2 系统如图所示， 。要求： , , , 用模拟化方法设计D(z)。 §6.8 离散系统的模拟化校正（5） 例2 系统如图所示， 。要求： , , , 用模拟化方法设计D(z)。 (2)模拟化设计D(s) §6.8 离散系统的模拟化校正（6） 例2 系统如图所示， 。要求： , , , 用模拟化方法设计D(s)。 (3)离散化D(s)为D(z) §6.9 离散系统的数字校正（1） §6.9 离散系统的数字校正方法 §6.9.1 数字控制器的脉冲传递函数 §6.9 离散系统的数字校正（2） §6.9.2 最少拍系统设计 最少拍系统：典型输入作用下，能在有限拍内结束响应过程 且在采样点上无稳态误差的系统。 (1) 典型输入的统一描述 设计条件： 设计原则： G(z)中无单位圆上或外的 点,若有,需在 的零点中包含 零极 选择F(z) ，使系统经最少拍后能在采样点上准确跟踪典型输入， 由此确定满足条件的GD(z)。 §6.9 离散系统的数字校正（3） 要求： 选择F(z)的标准： 依最少拍系统设计原则，应有 F(z)的全部极点均应位于z平面原点处。 §6.9 离散系统的数字校正（4） (2) 最少拍系统设计步骤 ① 求G(z) — 设G(z) 没有在单位圆上及外的零、极点 ② 针对特定的典型输入选择 Fe(z) ③ 确定 ④ 写出 §6.9 离散系统的数字校正（5） 最少拍系统设计结果 §6.9 离散系统的数字校正（6） 解. 例3 系统如图(T=1), 针对r(t)=1(t)、t 分别设计最小拍控制器 GD(z)。 — 无单位圆上、外的零极点 §6.9 离散系统的数字校正（7） 选 利用设计结果，针对 进行设计 计算演示 §6.9 离散系统的数字校正（8） 选 若针对 进行设计 最少拍系统在给定的典型输入下能在有限拍内结束响应过程，准确跟踪输入信号。 但存在以下局限： (2) 在采样点