补充部分-难点解析.ppt

1、总结,1. 求解离散时间函数Z变换方法,a 按定义展开，级数求和法； b 部分分式查表法。,2. Z反变换方法,a 常除法； b 部分分式查表法 c 留数法。,3. 求解差分方程方法,a 按照原始方程迭代法（亦称递推法）； b 解析法（通解+特解）； c Z变换法。,a 冲击不变法； b 部分分式查表法； c 留数法。,4. 连续系统或环节离散化方法,5. 求Z传递函数方法,a 按原始微分方程求法； b 由差分方程求解； c 由S传递函数求解。,从离散化途径看，存在两类本质相同的常用的离散化方法。 一类是将连续系统的微分方程，在某种近似原则下，变换为差分方程； 另一类是将连续系统的S传递函数，

2、在某种近似原则下，变换为离散传递函数（或称脉冲传递函数、Z传递函数）； 从近似等价意义上看，也有两类常用的离散化方法： 一类是在特定输入信号下，确定与给定的连续系统等价的离散系统，并见此系统作为其它输入信号下的连续系统的近似等价系统； 另一类是直接对连续系统的数学模型，进行离散化，求得离散系统的数学模型；,同一物理系统，可用多种数学模型表示，但它们之间存在如下一一对应关系： 微分方程S传递函数 差分方程Z传递函数 连续系统的离散化，就是对描述连续系统的数学模型（微分方程或S传递函数）的离散化； 连续系统的离散化，就是对给定的连续系统找一个等价的或近似等价的离散系统； 注意：连续时间系统与离散时

3、间系统是两种不同本质的系统，只存在一定条件下或某种意义下的近似等价，不可能有完全的等价。以后提到的连续系统的离散化，均指找一个近似等价的离散系统，且一个给定的连续系统存在多个与之近似等价的离散系统，相应的离散化方法也很多。,微分方程的离散化(1),前向差分：,后向差分：,微分方程的离散化(2),传递函数的离散化,利用级数将 展开，有前向差分法、后向差分法、双线性变化法、零极点匹配法等,控制规律的离散化,理解校正与PID调节器的意义,超前校正、滞后校正； 高频过滤器、低频过滤器； 微分校正、积分校正； PID调节器意义。,理解相互关系（串联校正时）,微分校正：是一种超前校正，起到高频滤波作用（通

4、低频，阻高频），相当于PID控制中的微分环节作用，对控制器输入变化敏感，有助于消除振荡，改变系统动态性能快速、平稳； 积分校正：是一种滞后校正，起到低频滤波作用（通高频，阻低频），相当于PID控制中的积分环节作用，改变系统稳态性能，有助于减小稳态误差，但有滞后作用，响应速度下降； 比例环节：串联比例控制装置，调整开环增益，其增大可减小稳态误差，但对稳定不利。,对PID控制器的理解,比例控制：按照误差信号的偏离程度，产生纠正误差的控制信号； 微分控制：按照误差变化趋势，产生抑制变化的“超前”控制信号； 积分控制：按照误差的积累，产生消除误差的控制信号。,理解：校正与控制器,校正的概念：是指在控制系统中加入一些使参数可以按需要而改变的装置，使系统的控制系能发生变化，以满足需要的控制性能。加入的装置成为校正装置。 控制器：控制系统的控制器就是一种校正装置,系统校正或设计控制器的依据：性能指标,稳定性能稳定程度（裕量）“稳”； 稳态性能稳态误差 “准”； 动态性能快速性能 “快” 性能指标 存在形式： 时域指标：上升时间、调整时间、超调量； 频域指标：幅值裕量、相位裕量、带宽频率； 零极点位置指标：给出闭环系统零极点位置来设计闭环系统。由于闭环极点决定系统稳定性，闭环零极点决定系统动态性能。,性能指标之间的对应关系,时域指标与频域指标： 时域指标与零极点对应： 频域指标与零极点对应： 带