采样周期T和时间延迟-对系统稳定性的影响以及对延迟环节的校正方法

《采样周期T和时间延迟-对系统稳定性的影响以及对延迟环节的校正方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、采样周期T和时间延迟T对系统稳定性的影响以及对延迟环节的校正方法兵器部系统工程研究所峋化成I.建成陆明兵器部206研究所朱仁祥摘要、本文讨论了对含有采样环节延迟环节和各种限制环节系统的计算机模拟方。,法分析了在闭环系统内添加采样环节和延迟环节后对系统稳定性的影响讨论了对延迟环节的校正,问题并村一个具体系统给出一种用简化卡尔受滤波器和一次插。值预测相结合的校正方法、,,一问题环系统改变后的系统称作系统亚其方。。,图1表示系统的方框图框图如图2所示除图2所示的环节外系:统亚还有如下限制环节呀,“其中X(t)y(t)分别为系统的输入和输¹输出y(约的最大速度不超过18

2、/,“2;1+T25)(+36,二K(1TS)秒最大加速度不超过/秒出G+,“‘S(1TS)(1+TS)º开环系统的输入C:不超过75密位;.。,=4.76,Z=1.3,。=.3,4二.K5,:=。TTT0T0046»当}CI<。密位时置C,,系统,:此系统是稳定系统其闭环传递函数的极试验表明亚是不稳定系统现在问,.,2=一.,点是了二一071145199651造成系统亚不稳定的原因是什么?与此问53,S。=一.7462士fZ.49.0题对应的另一个问题是采样周期T和延迟::?现在在系统内增加两个环节时间对系统稳定性各有何影响-¹对开环系统的输入量C(约三X(约

3、能否在基本不改变G的前提下采取,K,=,夕(约按周期T采样C三C(KT)K适当简单易行的措施把不稳定系统变成,·。,1,,02.后面跟零阶保持器稳定系统?解决这两个问题的一个有力的::手段,º把采样值C延迟时间后再加给开是在电子计算机上对系统进行模拟1983年8月收到:r“=0于是又提出下一个问题0,u“‘其中五“()e,t一C‘一,“任〔,如何在计算机上模拟带有采样环节0T〕E;2(“=C,一,“,T〕延迟环节和各种限制环节的线性系统?)〔〔o,‘,。,、令夕(u)表示当输入为E()输出初二系统的模拟,,始状态为零时开环系统的输出则有含有采样环节的系统称作离散

4、系统少,(u=L一‘*:(S)〕处理这类间题的手段通常是Z变换和差分)〔G(S)E。,方程然而我们这里所研究的系统由于含‘‘一,生一。。一。),二有多个限制环节不宜化为差分方程解l],我们采箫决取的方法是对系统的各环节进“任〔,。0T〕(2)为了便于说明问题,行模拟我们首先讨,=Z3’+Z+,其中P(S)K〔TTS(T论对不含有限制环节的系统的模拟然后3+1。T)S〕再讨论对含有限制环节的系统的模拟=S’(+12+::Q(S)1T5)(1TS)对不含有限制环节的系统的模拟=a刁‘+a3’+aZ’十(S5sS)S设当t(:,系统处时系统输入为零一a‘二‘,a3,‘

5、T}T=ZTT+TI,夕(‘)=夕。,夕“’(=o,于静止状态t)aZ=2TI十4Ti=1,2,3yZ‘2,令(的表示当输入为E(的输出的=,1,2⋯在泣0做y;。,夕’,’,’‘=,初始状态为}毛川名川言时开环(1)在时刻才‘T对C(幻采样,则有C‘三X(fT)一夕(fT)系统的输出a4夕‘’“+a3夕‘’“+aZ夕‘’“,,厂;();();()(2)在时间段〔iT+:(该+z)T+:〕加+夕‘,“二‘_,:,.{;()兀e任〔oT〕到开环系统、G(S)上输入为CyZ=y‘。.,y主‘’二y;乞’,=,1,,(0)(o)从而对系统的模拟化为对云O一求}夕2’=

6、夕’,夕‘’=夕’开、二+:,t;(o)}若;(o)l言环系统G(S)在时间段I〔‘T(3).(￡十1)T+r〕的输出y(约已知3)两边作,对方程(拉氏变换整理后得开环系统的输入yZ(。)=L一’Z(S)/Q(S)〕〔P‘一,t二fT十rE“‘,一Cu任〔,0T〕(4){s十++了CT云T

7、状态记作yy{毛川若,夕(u)=夕,(“)+2u由迭加原理夕()’买;二用线性系统的迭加原理求解上述问L一题,对￡二0,1,2.二作变换“=卜“T十:),(名鉴知,;““,并令E(t)三E(u十‘T+动三E丁()任(0T)(5),_,“=C‘“=0是当输入为E丁(u)输出的初始状态为E丁‘,令则{“,y‘。,’,’,’时开环系统的输任〔0T〕川毛川艺川谈,,,一1,“二,,u;2“二一+E丁()刃()+E()出其中P(S)(CC)P(S)·18·JM二,二.其中C75密位C二05密位Z=;‘。=,一‘P(S)乞PSPKCf.02)二,二(在每个采样时刻‘T(i。

8、1.),=a;夕’+a3