实验六最小拍控制系统

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1、实验六最小拍控制系统§6.1最小拍有纹波系统一．实验要求D(Z)RCE搭建如图系统，针对阶跃输入进行计算机控制算法D（Z）设计，编程实现最小拍有纹波系统。二．实验说明1．D（Z）算法采样周期T=1S，E（Z）为计算机输入，U（Z）为输出，有：式中K1与P1取值范围：-0.9999-0.9999。将D（Z）式写成差分方程，则有：UK=KOEK+K1EE-1+K2EK-2+K3EK-3-P1UK-1-P2UK-2-P3UK-3式中EK-EK-3，误差输入；UK-UK-3，计算机输出。计算机运算还设有溢出

2、处理，当计算机控制输出超过00H-FFH时（对应于模拟量-5V-+5V），则计算机输出相应的极值00H或FFH。每次计算完控制量，计算机立即输出，并且将各次采入的误差与各次计算输出作延时运算，最后再作一部分下次的输出控制量计算。这样当采入下次误差信号时，可减少运算次数，从而缩短计算机的纯延时时间。2．模拟连续系统的参数整定被控对象有模拟电路模拟，因为电路中所接电阻、电容参数有一定误差，所以应加以整定，可先整定一阶惯性环节，再整定积分器，应使二者串联时尽量接近所给传函的数学模型。三．实验步骤1．接线：

3、如图所示，①信号发生器模块B4的输出OUT作为系统输入R，S2置0.2－6s档，S1置阶跃档，将S和ST用短路套套好，观察B4单元的OUT端波形，调W9使其不高于2V，调W8使其周期为最大。②使用运放模块从左到右依次A2、A6、A7、A4及电位器模块A5搭建图中模拟部分电路。第四级运放的输入电阻由A5中300K的电位器来构建（构建方法A4中IN和H之间的短路套不要套上,将A7中的OUT端与A5中300K的电位器一端相连，电位器的另一端与A4中的IN相连），最后10K反馈电阻由A4中F和OUT之间的1

4、0K构建。③图中E点接A/D转换模块B5的IN6。④搭建D/A转换单元。D/A单元的输出（OU）接至图中第三级运放的输入。1．示例程序：见Cp6_1源文件。2．行虚拟示波器（方法参见实验1中的运行虚拟示波器方法）.。4．现象：运行程序，用用虚拟示波器CH1和CH2分别观察输出C和B1部分的OUT端，绘出波形草图。记录MP、tss。用户应结合实验结果，探讨纹波产生的原因和计算，及最小拍控制的性能特点、优劣,如果现象不明显可调节B4中的W8,W9.。§6.2最小拍无纹波设计一．实验要求只是D（Z）应按无

5、纹波设计，其余同实验6.1。二．实验说明1．针对斜坡输入设计实验针对斜坡输入按无纹波输出计算：2．饱和设计。对象改为，针对阶跃输入按无纹波设计:三．实验步骤1．接线：与6.1连线相同。2．示例程序：见Cp6_2源文件。3．行虚拟示波器（方法参见实验1中的运行虚拟示波器方法）.。4．现象：运行程序，用CH1和CH2分别观察输出C和B1数模转换中的OUT端口，绘出波形图。最小拍无波纹设计，除了消除采样点之间的波纹外，还在一定程度上减小了控制能量，降低了对参数的敏感度，但它仍然是针对某一特定输入设计的，对

6、其它输入的适应性仍不好,如果现象不明显可调节B4中的W8,W9。