复习1最少拍控制(不规定控制量初值)(掌握).ppt

1、复习: 1.最少拍控制（不规定控制量初值）：(掌握),关键计算,7.2最少拍控制器的一般设计方法 一闭环传递函数的设计 (掌握),1.传递函数的基本关系,（1）闭环Z传递函数,（2）误差Z传递函数,(3)数字调节器的Z传递函数D(z),D(z) 是数字调节器的设计依据， 必须保证D(z)的稳定性和可实现性.,2.对闭环Z 传递函数的约束,m,u,v 的含义：,不允许用F(z)的不稳定极点对消G(z)中的不稳定极点，但要保证D(z)的稳定性：,(1)1-(z)的零点包含G(z)单位圆上和圆外的极点。,(2) (z)的零点包含G(z)单位圆上和圆外的零点。,(3) 要求系统的稳态误差为零和最少拍。

2、,为尽可能少的有限项,典型信号R(z)的一般形式：,典型输入的分母。,q=1,2,3:分别对应单位阶跃、恒速和恒加速！,(4) (z) 中应包含有zm因子（ D(z)可实现）。,3. 闭环Z传递函数的形式,4. 当G(z)的分母中含有（1z-1）因子时，稳定性条件与稳态误差为零的条件重合，(z) 中待定系数的数目少于(q+v)个。使用,使(z) e(z) 阶次相同，待定系数与阶次匹配,例1(例6.2-3)设计单位速度输入时的最少拍调节器 的D(z),采样周期T=1s. (ztraf6ac),解:(1),(2)选择(z):,(3)选择 e(z),(4)条件： (z)=1- e(z)列方程：,解得

3、： 0=1.25; 1=-0.75; 2 =0.75., 3阶,2阶, 1阶,不能为2z-1,(5),(6)控制算法u(kT),控制量:,(7)输出:,交叉相乘,(9)误差:,演示：liti7_2b1xz.mdl,二. 最少拍无波纹控制系统的设计 1.有波纹与无波纹控制系统的性能对比.,(1) 演示例题7.2:liti7_3xz.mdl,采样点之间有波纹。 原因：u(kT)不为零或不为常数。,当U(z)含有非零极点，特别是含有单位圆左半部的极点时，系统的动态过程是衰减振荡的,有波纹,无波纹,(2)无波纹控制的必要条件 被控对象含有与输入匹配的积分环节,2. 最少拍无波纹数字调节器的设计准则(掌

4、握),使U(z)为 z-1 的有限多项式,(z)的零点包含G(z)的全部零点（包含B(z)）,3. 最少拍无波纹系统的闭环传递函数的附加 条件 (掌握),例：（例7.2,7.3-2）设广义被控对象 的传递函数为,单位恒速输入时最少拍数字调节器 (T=0.025s),解:,（1）有波纹情况,G(z)无单位圆外和单位圆上的零点,（2）无波纹情况,（3）两种情况下的调节器D(z),（4）两种情况下的控制,变号波动,同号常数,5.消除波纹是依靠加长调整时间获得的 。,（4）两种情况下的输出,多一拍,三. 最少拍控制系统的缺点和问题 1.系统适应性差. 一种调节器只适应一种典型输入; 2.对被控对象参数

5、变化特别敏感. F(z)有多重0极点, 3.控制量客观上受限,不可能任意缩短采样周期. 4.输出有波纹.只保证在采样点上误差为零或恒值, 采样点之间输出 响应波动.工程上很少直接使用.,演示例题7.2: liti7_3xz.mdl,小结: 1.离散化设计中的几个函数关系：(掌握) (1)闭环传递函数：,(2)误差传递函数:,(3)数字调节器传递函数：,2.离散化设计闭环传递函数的选择(理解),复习P173-P183,预习P183-P196习题:7.1,提纲,7.2最少拍控制器的一般设计方法 一闭环传递函数的设计 (掌握),1.传递函数的基本关系,2.对闭环Z传递函数的约束,3. 闭环Z传递函数的形式,二. 最少拍无波纹控制系统的设计 1.有波纹与无波纹控