典型数字控制器设计最少拍数字控制器课件.ppt

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1、第四章(二)典型数字控制器设计--最少拍数字控制器(1)7/28/20211主要内容：数字控制器的离散化设计步骤最少拍数字控制器的设计最少拍有纹波控制器的设计（前文总结）最少拍无纹波控制器的设计7/28/20212前言数字控制器的直接数字设计方法，就是根据对系统控制性能的要求，应用离散控制理论，直接设计数字控制器。离散化设计技术比连续化设计技术更具有一般意义，它完全是根据采样控制系统的特点进行分析和综合，并导出相应的控制规律和算法。7/28/20213前言7/28/20214数字控制器的离散化设计步骤7/28/20215数字控制器的离散化设计步骤7/28/20216

2、最少拍控制系统是在最少的几个采样周期内达到在采样时刻输入输出无误差的系统。显然这种系统对闭环脉冲传递函数F(z)的性能要求是快速性和准确性。因此利用直接数字设计法设计最少拍控制系统时，要考虑以下几点：系统以最快的速度达到稳态。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。D(z)应该是物理可实现的。闭环控制系统应是稳定的。最少拍数字控制器设计--设计最少拍控制系统时要考虑的问题7/28/20217下面依次根据以上要求得出最少拍控制系统闭环传递函数F(z)应具有的形式，进而设计出控制器D(z)。最少拍数字控制器设计--闭环脉冲传递函数的确定7

3、/28/20218最少拍数字控制器设计--闭环脉冲传递函数的确定7/28/20219最少拍数字控制器设计--闭环脉冲传递函数的确定7/28/202110最少拍数字控制器设计--闭环脉冲传递函数的确定7/28/202111最少拍数字控制器设计--典型输入下最少拍数字控制系统分析7/28/202112最少拍数字控制器设计--典型输入下最少拍数字控制系统分析7/28/202113最少拍数字控制器设计--典型输入下最少拍数字控制系统分析7/28/202114最少拍数字控制器设计--典型输入下最少拍数字控制系统分析7/28/202115最少拍数字控制器设计--典型输入下最少拍

4、数字控制系统分析7/28/202116最少拍数字控制器设计--典型输入下最少拍数字控制系统分析7/28/202117最少拍数字控制器设计--最少拍数字控制器的局限性7/28/202118最少拍数字控制器设计--最少拍数字控制器的局限性7/28/202119[结论]针对一种典型输入设计的F(z)，用于较低阶次的输入函数时，系统将出现较大的超调，响应时间增加，但在采样时刻无误差。用于较高阶次的输入函数时，系统将不能准确跟踪输入，产生稳态误差。最少拍数字控制器设计--最少拍数字控制器的局限性7/28/202120最少拍数字控制器设计--最少拍数字控制器的局限性(end)7

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