最新6第6章-控制系统数字仿真教学讲义ppt课件.ppt

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1、6第6章-控制系统数字仿真数值积分法和离散相似法的一个共同特点是：为使仿真达到一定的精度，计算步长不能偏大，因此计算量加大，计算速度较低，这对要求进行实时仿真(在线仿真)的场合无法满足要求，即使是离线仿真也不能容忍。如在对一些复杂系统或高阶系统进行数字仿真时，往往仿真实际运行时间需要数小时甚至几十小时，速度太慢而限制了数字仿真的推广和应用。为了解决数字仿真速度问题，一般采取一下三种措施：①硬件措施：采用高速计算机②软件措施：采用执行速度快的语言，如汇编语言③算法措施：研究并采用适合于快速仿真的仿真算法这里只

2、讲述快速仿真算法。一般情况下，在解决计算速度与精度这一矛盾时，以计算速度作为矛盾的主要方面，在满足计算稳定性及工程要求的精度条件下，尽可能提高仿真计算速度，降低不必要的精度以满足速度要求。一般对快速仿真算法有两点基本要求：①每一步的计算量要少；②算法要具有良好的计算稳定性，在保证一定的仿真精度情况下，允许采用较大的计算步长。替换法连续系统的传递函数G(s)转化成脉冲传递函数G(z)有两种：一种是由G(s)求出脉冲响应函数g(t)，然后求出另一种是将G(s)展开为部分分式形式，然后查Z变换表。但是对于高阶系统

3、，这两种方法都比较困难。替换法替换法的基本思想是，设法找到s域（连续域）与z域（离散域）的某种对应关系，然后将G(s)中的变量s转换成变量z，由此得到与连续系统传递函数G(s)相对应的离散系统的脉冲传递函数G(z)，进而获得进行数字仿真的递推算式，以便在计算机上求解计算。替换法欧拉替换已知微分方程根据欧拉法公式z变换有即或又由于有替换法欧拉替换：简单，但是稳定性差，并不实用。设因为则单位圆故即替换法Z平面上的单位圆按该替换式反映射到S平面上，将是一个以（－1/T，0）为圆心，以1/T为半径的圆。一个原来稳定

4、的系统G(s)，通过替换得到的仿真模型G(z)却可能是不稳定的。替换法双线性变换-算子的屠斯汀公式已知微分方程替换法Z平面上的单位圆，映射到S平面上将是整个左半平面，其逆也真。如果原来G(s)稳定，那么G(z)也是稳定的。双线性变换法符合相匹配原理替换法替换法设连续系统的传递函数为采用双线性变换法求取仿真模型的步骤如下：将G(s)中的s替换得到G(z)，并整理成有理分式形式根据得到的G(z)，由Y(z)=G(z)U(z)，两边取Z反变换，得到便于计算机递推计算的差分方程:替换法已知连续系统的传递函数为试采用

5、双线性变换法求出相应的脉冲传递函数和差分方程，并分析脉冲传递函数的稳定性。替换法根据得脉冲传递函数差分方程替换法离散系统特征方程的特征根的模为因此脉冲传递函数G(z)是稳定的第四节望小儿食指络脉食指络脉——虎口至食指内侧（掌侧）桡侧的浅表静脉，也称指纹。望小儿食指络脉就是观察此处络脉的形色变化以了解病情的方法。适用于3岁以内的小儿。小儿食指络脉与成人寸口脉同属手太阴肺经，故望食指络脉诊病原理与诊成人寸口脉原理基本相同。望食指络脉代替小儿脉诊，其原因：小儿寸口脉部短小，诊脉时不易配合，常易哭闹，切脉的效果较差

6、。而小儿皮肤薄嫩，食指络脉易于暴露。一、食指络脉的三关定位风关——食指第一节（掌指横纹至第二节横纹之间）气关——食指第二节（第二节横纹至第三节横纹之间）命关——食指第三节(第三节横纹至指端）二、食指络脉的观察方法抱小儿向光医生先用左手拇指和食指固定小儿食指，找到桡侧表浅静脉后再用右手拇指指腹部，从小儿食指指尖向指根部以轻柔的力量推擦几次，然后观察络脉的形色变化。三、食指络脉的形色变化与意义正常的小儿食指络脉浅红微黄不明显，隐现于风关之内，斜形、单支，粗细适中。临床望小儿食指络脉时，应注意其浮沉、色泽、长短、

7、形状等方面的变化，其辨别要领及意义可概括为四句话：浮沉分表里红紫辨寒热淡滞定虚实三关测轻重(一)浮沉络脉的浮沉变化，反映着病位的深浅。络脉浮显易见者，为病位较浅见于外感表证——外邪袭表，正气抗邪，鼓舞气血趋向于表，故指纹浮显。络脉沉隐模糊者，为病邪入里见于外感病的里证阶段或内伤病证——邪气内伏，阻滞气血，难以外达，故络脉沉隐。(二)色泽络脉色泽的变化，主要反映病邪的性质。络脉鲜红——多属外感表证、寒证；络脉紫红——多属里热证；络脉青色——主疼痛、惊风；络脉紫黑——为血络郁闭，病属重危；络脉色淡——脾虚、气血

8、不足等虚证。络色深浓而暗滞者多属实证，是邪气亢盛；络色浅淡而枯槁不泽者多属虚证，是正气虚衰。(三)长短络脉的长短反映着病情的轻重，病情越重，络脉越长。络脉仅显于风关——邪气初入，病情轻浅；络脉达于气关——病情发展，病位较深；络脉达于命关——邪深病重；若络脉透过三关直达指端者，称为透关射甲，病多凶险，预后不佳。(四)形状络脉增粗或弯曲，分支多或显见者，多属实证、热证，因邪正相争，气血壅滞所致。络脉变细或较直，分支少