最少拍及达林算法实验.doc

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1、最少拍系统设计实验一、实验目的掌握最少拍系统的设计方法二、实验设备及软件微机一台，MATLAB软件5.3版本以上三、实验原理框图四、实验内容及要求（1）理想最少拍的设计设广义被控对象为：，T=0.1，经采样离散后要求：设计单位阶跃输入的最少拍控制器D(z)，绘制y(k)、u(k)响应曲线，指出几拍之后输出准确跟踪输入。（2）稳定性与无波纹设计设被控对象为：广义被控对象：求：(1)单位阶跃输入下的最少拍控制器D(z)、U(z)，绘制y(k)、u(k)响应曲线。令易得：，由此导出控制量Z变换为：，仿真图设计及响应曲线如下所示。(2)系统是否

2、稳定，为什么？若不稳定，试设计稳定的最少拍控制器，并绘出y(k)、u(k)响应曲线。由图易得，在采样点之间的值震荡发散，因此此系统并不稳定。若欲使之稳定，需令控制变量收敛。此时M(z)应当含有相同零点。由此推得控制器传递函数为：故而得到如下仿真图及响应曲线。（3）输出响应y(k)在采样点间是否存在波纹？若有波纹，试设计系统的无波纹控制器，并绘制y(k)、u(k)响应曲线。因为对象传递函数有一零点z=-0.2未被考虑，故而控制量变换后含一极点，使之上下波动。为消除只需令达林算法仿真实验一、实验目的：在离散系统直接数字控制算法学习基础上，通

3、过Matlabl软件仿真实验，加深掌握达林算法设计离散控制器的基本思想和方法，进一步理解最少拍与非最少有限拍控制器设计中存在的局限性。二、实验设备及软件：微机一台，MATLAB软件5.3版本以上三、实验内容及要求已知对象模型为：经采样（T=1S）保持后，其广义对象z传递函数为：设期望的闭环响应M(z)为时间常数τ=2s的一阶惯性环节，并带有l=1个采样周期的纯滞后，即要求：（1）基于达林算法给定的M(z)，设计控制器D(z)，对单位阶跃输入绘制U(k)和系统输出y(k)响应曲线；（2）设计消除振铃后的等效控制算法D(z)，对单位阶跃输入

4、绘制U(k)和系统输出y(k)响应曲线；（3）分析比较上述两种情况下，对应U(k)和y(k)的响应特性有哪些变化。u不在有上下振荡现象，而是逐渐下降。同时y也更加平稳。输出纹波基本消除。