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文档简介

1、第三章：数字控制器的模拟设计，1。概述2。离散方法3。PID数字控制器的设计4。数字PID控制算法的改进。参数设置和设计示例。第一节总结了模拟调节器的调节能力有限，当控制规律复杂时，在工程师和技术人员熟悉的传统连续系统中很难甚至不可能实现。数字控制器可以实现复杂的控制规律。控制计算机具有分时控制能力，可实现多回路控制。数字控制器具有灵活性。一台计算机可以实现不同回路的不同控制模式，修改控制参数或改变控制模式。通常，只改变控制程序。除了PID数字控制外，计算机还可以实现其他功能，如监控、数据采集、数字显示等。第一节概述了常用微机控制系统的原理图。在大多数微机控制系统中，被控对象具有连续特性，而计

2、算机的特性是离散的。从被控对象来看，输入和输出都是模拟系统，可以看作是一个连续变化的模拟控制系统。从微机角度来看，一个输入和输出都是数字量的系统可以看作是一个具有离散特性的控制系统。第一节总结了数字控制器的两种设计方法：模拟设计法将计算机控制系统近似地视为模拟系统，用连续系统理论进行动态分析和设计。然后，将设计结果转化为数字计算机控制算法的直接设计方法(离散设计方法)。将计算机控制系统转化为纯离散系统，利用Z变换等工具进行分析和设计，直接设计控制算法。第一节总结了仿真设计方法的基本思想：1 .当系统的采样频率足够高时，采样系统的特性接近于连续变化的模拟系统2，忽略采样开关和保持器，将整个系统视

3、为连续变化的模拟系统3，用从s域到z域离散化的方法设计校正装置D(s) 4，找到离散传递函数D(z)设计的本质，离散化模拟调节器，用数字控制器代替模拟调节器，这在第一节中进行了总结。模拟设计方法的基本步骤如下：1 .根据系统现有的连续模型，根据连续系统理论设计模拟调节器；2.将模拟调节器按照一定的对应关系离散化，得到等效的数字控制器。用经典方法设计连续系统已为工程技术人员所熟悉，并积累了一些经验，因此模拟设计方法在实践中得到广泛应用。第二部分是离散法，数字控制器是在线控制的，对实时性要求很高，必须简单采用。常用的离散化方法：差分变换法、零阶保持器法、双线性变换法；第二节：差分变换法，将连续校正

4、装置的原始传递函数转化为微分方程，然后用差分方程逼近微分方程，便于编程；只有后向差分法，一阶后向差分，用于离散化；第二节：差分变换法，二阶后向差分，第二节，离散化方法1，以差分变换法为例，找出惯性环节的差分方程；其次，将一阶倒向差分代入微分方程；其次，以差分变换法为例，找出惯性环节的差分方程；其次，将一阶和二阶后向差分代入微分方程。第二，零阶保持法(阶跃响应不变法)数字控制器在离散逼近后的阶跃响应序列必须等于模拟调节器阶跃响应的采样值。第二，离散化方法二，零阶保持器法，第二，离散化方法二，零阶保持器法，例如，求解惯性环节的差分方程，第二，离散化方法二，零阶保持器法，第二节离散化方法三。双线性变换法，双线性变换法(Tustin变换法)一种转换S域函数和Z域函数的近似方法，将

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