數(shù)字控制器設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1數(shù)字?jǐn)?shù)字(shz)控制器設(shè)計(jì)控制器設(shè)計(jì)第一頁(yè)，共170頁(yè)。第第3頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第2頁(yè)/共170頁(yè)第二頁(yè)，共170頁(yè)。n它是時(shí)間上離散、幅值上連續(xù)它是時(shí)間上離散、幅值上連續(xù)(linx)的信的信號(hào)。號(hào)。第第4頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第3頁(yè)/共170頁(yè)第三頁(yè)，共170頁(yè)。控制系統(tǒng)的基控制系統(tǒng)的基本信號(hào)本信號(hào)(xnho)形式形式 第第5頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第4頁(yè)/共170頁(yè)第四頁(yè)，共170頁(yè)。采采樣樣(ci yn)過過程程示示意意圖圖 第第6頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第5頁(yè)/共170頁(yè)第五頁(yè)，共170頁(yè)。第第7頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第6頁(yè)/共170頁(yè)第六頁(yè)，共170頁(yè)。第第8頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第7

2、頁(yè)/共170頁(yè)第七頁(yè)，共170頁(yè)。控控制制系系統(tǒng)統(tǒng)(kn zh x tn)的的典典型型結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)圖圖 第第9頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第8頁(yè)/共170頁(yè)第八頁(yè)，共170頁(yè)。第第10頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第9頁(yè)/共170頁(yè)第九頁(yè)，共170頁(yè)。n連續(xù)連續(xù)(linx)系統(tǒng)的輸入系統(tǒng)的輸入/輸出關(guān)系時(shí)域表示輸出關(guān)系時(shí)域表示 第第11頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第10頁(yè)/共170頁(yè)第十頁(yè)，共170頁(yè)。第第12頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第11頁(yè)/共170頁(yè)第十一頁(yè)，共170頁(yè)。第第13頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第12頁(yè)/共170頁(yè)第十二頁(yè)，共170頁(yè)。第第14頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第13頁(yè)/共170頁(yè)第十三頁(yè)，共170頁(yè)。1)(t)+a

3、1y(t)+a0y(t)n =bmu(m)(t)+bm-1u(m-1)(t)+b1u(t)+b0u(t)第第15頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第14頁(yè)/共170頁(yè)第十四頁(yè)，共170頁(yè)。換與輸入拉氏變換之比，則換與輸入拉氏變換之比，則第第16頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第15頁(yè)/共170頁(yè)第十五頁(yè)，共170頁(yè)。連續(xù)連續(xù)(linx)系統(tǒng)輸入系統(tǒng)輸入/輸出關(guān)系方塊圖表示輸出關(guān)系方塊圖表示 第第17頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第16頁(yè)/共170頁(yè)第十六頁(yè)，共170頁(yè)。n故得故得第第18頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第17頁(yè)/共170頁(yè)第十七頁(yè)，共170頁(yè)。任意任意離散離散信號(hào)信號(hào)(xnho)序序列圖列圖示法示法 第第19頁(yè)頁(yè)/共共170

4、頁(yè)頁(yè)第18頁(yè)/共170頁(yè)第十八頁(yè)，共170頁(yè)。12345672 1.51.4 1.40.9 0.80第第20頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第19頁(yè)/共170頁(yè)第十九頁(yè)，共170頁(yè)。n整個(gè)單位脈沖序列為第第21頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第20頁(yè)/共170頁(yè)第二十頁(yè)，共170頁(yè)。第第22頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第21頁(yè)/共170頁(yè)第二十一頁(yè)，共170頁(yè)。第第23頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第22頁(yè)/共170頁(yè)第二十二頁(yè)，共170頁(yè)。一階差分一階差分(ch fn)與一階差商的關(guān)系與一階差商的關(guān)系 第第24頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第23頁(yè)/共170頁(yè)第二十三頁(yè)，共170頁(yè)。第第25頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第24頁(yè)/共170頁(yè)第二十四頁(yè)，

5、共170頁(yè)。0第第26頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第25頁(yè)/共170頁(yè)第二十五頁(yè)，共170頁(yè)。第第27頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第26頁(yè)/共170頁(yè)第二十六頁(yè)，共170頁(yè)。解得解得令令第第28頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第27頁(yè)/共170頁(yè)第二十七頁(yè)，共170頁(yè)。第第29頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第28頁(yè)/共170頁(yè)第二十八頁(yè)，共170頁(yè)。s平面平面(pngmin)在在z平面平面(pngmin)的映像的映像 第第30頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第29頁(yè)/共170頁(yè)第二十九頁(yè)，共170頁(yè)。第第31頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第30頁(yè)/共170頁(yè)第三十頁(yè)，共170頁(yè)。第第32頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第31頁(yè)/共170頁(yè)第三十一頁(yè)，共170頁(yè)。第

6、第33頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第32頁(yè)/共170頁(yè)第三十二頁(yè)，共170頁(yè)。第第34頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第33頁(yè)/共170頁(yè)第三十三頁(yè)，共170頁(yè)。第第35頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第34頁(yè)/共170頁(yè)第三十四頁(yè)，共170頁(yè)。第第36頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第35頁(yè)/共170頁(yè)第三十五頁(yè)，共170頁(yè)。n對(duì)于由兩個(gè)有理多項(xiàng)式之比表示對(duì)于由兩個(gè)有理多項(xiàng)式之比表示的的F(z) ，有，有第第37頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第36頁(yè)/共170頁(yè)第三十六頁(yè)，共170頁(yè)。第第38頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第37頁(yè)/共170頁(yè)第三十七頁(yè)，共170頁(yè)。第第39頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第38頁(yè)/共170頁(yè)第三十八頁(yè)，共170頁(yè)。第第40頁(yè)頁(yè)/共共

7、170頁(yè)頁(yè)第39頁(yè)/共170頁(yè)第三十九頁(yè)，共170頁(yè)。第第41頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第40頁(yè)/共170頁(yè)第四十頁(yè)，共170頁(yè)。第第42頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第41頁(yè)/共170頁(yè)第四十一頁(yè)，共170頁(yè)。零階保持零階保持(boch)器輸入器輸入/輸出特性輸出特性 第第43頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第42頁(yè)/共170頁(yè)第四十二頁(yè)，共170頁(yè)。11)(0seZzHsT第第44頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第43頁(yè)/共170頁(yè)第四十三頁(yè)，共170頁(yè)。第第45頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第44頁(yè)/共170頁(yè)第四十四頁(yè)，共170頁(yè)。第第46頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第45頁(yè)/共170頁(yè)第四十五頁(yè)，共170頁(yè)。第第47頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第4

8、6頁(yè)/共170頁(yè)第四十六頁(yè)，共170頁(yè)。第第48頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第47頁(yè)/共170頁(yè)第四十七頁(yè)，共170頁(yè)。第第49頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第48頁(yè)/共170頁(yè)第四十八頁(yè)，共170頁(yè)。圖圖5-11(a) 串聯(lián)串聯(lián)(chunlin)環(huán)節(jié)的環(huán)節(jié)的Z 傳遞函數(shù)傳遞函數(shù) 第第50頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第49頁(yè)/共170頁(yè)第四十九頁(yè)，共170頁(yè)。5-11CnG（z）= G1 G2 （z） 。第第51頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第50頁(yè)/共170頁(yè)第五十頁(yè)，共170頁(yè)。圖圖5-11(b) (c) 串聯(lián)串聯(lián)(chunlin)環(huán)節(jié)的環(huán)節(jié)的Z傳遞函數(shù)傳遞函數(shù) 例例5-7第第52頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第51頁(yè)/共170頁(yè)第五

9、十一頁(yè)，共170頁(yè)。圖5-12 含零階保持(boch)器的串聯(lián)環(huán)節(jié) 0第第53頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第52頁(yè)/共170頁(yè)第五十二頁(yè)，共170頁(yè)。第第54頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第53頁(yè)/共170頁(yè)第五十三頁(yè)，共170頁(yè)。第第55頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第54頁(yè)/共170頁(yè)第五十四頁(yè)，共170頁(yè)。圖圖5-13 離散離散(lsn)結(jié)構(gòu)圖的等效關(guān)系結(jié)構(gòu)圖的等效關(guān)系 第第56頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第55頁(yè)/共170頁(yè)第五十五頁(yè)，共170頁(yè)。表表5-2 典型典型(dinxng)的閉環(huán)的閉環(huán)離散系離散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖及對(duì)圖及對(duì)應(yīng)的輸應(yīng)的輸入入/輸輸出傳遞出傳遞關(guān)系關(guān)系第第57頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第56頁(yè)/共170頁(yè)第

10、五十六頁(yè)，共170頁(yè)。)(1)()(212zGGzNGzY第第58頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第57頁(yè)/共170頁(yè)第五十七頁(yè)，共170頁(yè)。第第59頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第58頁(yè)/共170頁(yè)第五十八頁(yè)，共170頁(yè)。圖圖5-16 例例5-12的系統(tǒng)的系統(tǒng)(xtng)結(jié)構(gòu)圖結(jié)構(gòu)圖 第第60頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第59頁(yè)/共170頁(yè)第五十九頁(yè)，共170頁(yè)。Simulink仿真等效仿真等效(dn xio)結(jié)構(gòu)圖及時(shí)間響應(yīng)曲線結(jié)構(gòu)圖及時(shí)間響應(yīng)曲線 第第61頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第60頁(yè)/共170頁(yè)第六十頁(yè)，共170頁(yè)。Simulink仿真結(jié)構(gòu)圖及時(shí)間響應(yīng)仿真結(jié)構(gòu)圖及時(shí)間響應(yīng)(xingyng)曲線曲線 第第62頁(yè)頁(yè)/共共

11、170頁(yè)頁(yè)第61頁(yè)/共170頁(yè)第六十一頁(yè)，共170頁(yè)。第第63頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第62頁(yè)/共170頁(yè)第六十二頁(yè)，共170頁(yè)。的速率、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作快慢等的速率、執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動(dòng)作快慢等因素綜合考慮。因素綜合考慮。n2以給定值的變化頻率選擇采以給定值的變化頻率選擇采樣樣(ci yn)周期周期n3以執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類型選擇采樣以執(zhí)行機(jī)構(gòu)的類型選擇采樣(ci yn)周期周期第第64頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第63頁(yè)/共170頁(yè)第六十三頁(yè)，共170頁(yè)。被控量被控量流量流量壓力壓力液面液面溫度溫度位置位置電流環(huán)電流環(huán)速度環(huán)速度環(huán)采樣周期采樣周期15s310s68s1020s1050ms15ms520ms表表5-3 采

12、樣周期采樣周期(zhuq)經(jīng)驗(yàn)參考值經(jīng)驗(yàn)參考值 第第65頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第64頁(yè)/共170頁(yè)第六十四頁(yè)，共170頁(yè)。每周期采樣次數(shù)每周期采樣次數(shù)N25102050100200500零階保持零階保持1.50.60.30.150.060.030.0150.006表表5-4 采樣頻率的采樣保持采樣頻率的采樣保持(boch)誤差誤差 2第第66頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第65頁(yè)/共170頁(yè)第六十五頁(yè)，共170頁(yè)。n N1=1015c第第67頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第66頁(yè)/共170頁(yè)第六十六頁(yè)，共170頁(yè)。d第第68頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第67頁(yè)/共170頁(yè)第六十七頁(yè)，共170頁(yè)。第第69頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)

13、第68頁(yè)/共170頁(yè)第六十八頁(yè)，共170頁(yè)。n而在實(shí)際工作中，選擇采樣周期而在實(shí)際工作中，選擇采樣周期為最大采樣周期的為最大采樣周期的1/2，即，即22第第70頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第69頁(yè)/共170頁(yè)第六十九頁(yè)，共170頁(yè)。第第71頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第70頁(yè)/共170頁(yè)第七十頁(yè)，共170頁(yè)。n當(dāng)忽略回路中所有的采樣器和零當(dāng)忽略回路中所有的采樣器和零階保持器時(shí)，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就如同階保持器時(shí)，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)就如同連續(xù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一樣，如圖所示。連續(xù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)一樣，如圖所示。第第72頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第71頁(yè)/共170頁(yè)第七十一頁(yè)，共170頁(yè)。第第73頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第72頁(yè)/共170頁(yè)第七十二頁(yè)，

14、共170頁(yè)。第第74頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第73頁(yè)/共170頁(yè)第七十三頁(yè)，共170頁(yè)。第第75頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第74頁(yè)/共170頁(yè)第七十四頁(yè)，共170頁(yè)。第第76頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第75頁(yè)/共170頁(yè)第七十五頁(yè)，共170頁(yè)。圖圖5-22 雙線性變換的幾何雙線性變換的幾何(j h)意義意義 )(1)(sEssU第第77頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第76頁(yè)/共170頁(yè)第七十六頁(yè)，共170頁(yè)。ssEsUsD1)()()() 1()(2) 1()(kekeTkuku)(2)(2)()(11zEzTzETzUzzU第第78頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第77頁(yè)/共170頁(yè)第七十七頁(yè)，共170頁(yè)。第第79頁(yè)頁(yè)/共共17

15、0頁(yè)頁(yè)第78頁(yè)/共170頁(yè)第七十八頁(yè)，共170頁(yè)。第第80頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第79頁(yè)/共170頁(yè)第七十九頁(yè)，共170頁(yè)。第第81頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第80頁(yè)/共170頁(yè)第八十頁(yè)，共170頁(yè)。擇必須滿足擇必須滿足c=10c的條件的條件(tiojin)，否則系統(tǒng)達(dá)不到較好的，否則系統(tǒng)達(dá)不到較好的性能指標(biāo)。性能指標(biāo)。(例）例）第第82頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第81頁(yè)/共170頁(yè)第八十一頁(yè)，共170頁(yè)。n例第第83頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第82頁(yè)/共170頁(yè)第八十二頁(yè)，共170頁(yè)。n差差ess=0.1；n 階躍響應(yīng)為二階最佳響應(yīng)。階躍響應(yīng)為二階最佳響應(yīng)。第第84頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第83頁(yè)/共170頁(yè)第八十

16、三頁(yè)，共170頁(yè)。離散控制器系統(tǒng)的階躍響應(yīng)離散控制器系統(tǒng)的階躍響應(yīng)(xingyng)及斜坡響應(yīng)及斜坡響應(yīng)(xingyng)仿真波形圖仿真波形圖 第第85頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第84頁(yè)/共170頁(yè)第八十四頁(yè)，共170頁(yè)。第第86頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第85頁(yè)/共170頁(yè)第八十五頁(yè)，共170頁(yè)。第第87頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第86頁(yè)/共170頁(yè)第八十六頁(yè)，共170頁(yè)。第第88頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第87頁(yè)/共170頁(yè)第八十七頁(yè)，共170頁(yè)。第第89頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第88頁(yè)/共170頁(yè)第八十八頁(yè)，共170頁(yè)。第第90頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第89頁(yè)/共170頁(yè)第八十九頁(yè)，共170頁(yè)。第第91頁(yè)頁(yè)/共共170

17、頁(yè)頁(yè)第90頁(yè)/共170頁(yè)第九十頁(yè)，共170頁(yè)。n增量型控制量增量型控制量1,0,第第92頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第91頁(yè)/共170頁(yè)第九十一頁(yè)，共170頁(yè)。圖圖5-25 積分分離積分分離(fnl)PID控制結(jié)構(gòu)控制結(jié)構(gòu)圖圖 第第93頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第92頁(yè)/共170頁(yè)第九十二頁(yè)，共170頁(yè)。圖圖5-26 抗積分飽和抗積分飽和(boh)PID控制結(jié)構(gòu)圖控制結(jié)構(gòu)圖 第第94頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第93頁(yè)/共170頁(yè)第九十三頁(yè)，共170頁(yè)。第第95頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第94頁(yè)/共170頁(yè)第九十四頁(yè)，共170頁(yè)。第第96頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第95頁(yè)/共170頁(yè)第九十五頁(yè)，共170頁(yè)。圖圖5-27 不完全

18、不完全(wnqun)微分結(jié)構(gòu)圖微分結(jié)構(gòu)圖 第第97頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第96頁(yè)/共170頁(yè)第九十六頁(yè)，共170頁(yè)。圖圖5-28 不完全不完全(wnqun)微分的階躍響應(yīng)微分的階躍響應(yīng) 第第98頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第97頁(yè)/共170頁(yè)第九十七頁(yè)，共170頁(yè)。第第99頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第98頁(yè)/共170頁(yè)第九十八頁(yè)，共170頁(yè)。第第100頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第99頁(yè)/共170頁(yè)第九十九頁(yè)，共170頁(yè)。第第101頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第100頁(yè)/共170頁(yè)第一百頁(yè)，共170頁(yè)。第第102頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第101頁(yè)/共170頁(yè)第一百零一頁(yè)，共170頁(yè)。圖圖5-31 微分微分(wi fn)平滑原理圖

19、平滑原理圖 第第103頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第102頁(yè)/共170頁(yè)第一百零二頁(yè)，共170頁(yè)。圖5-32 棒棒控制與數(shù)字(shz)PID控制相結(jié)合 第第104頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第103頁(yè)/共170頁(yè)第一百零三頁(yè)，共170頁(yè)。n控制(kngzh)結(jié)構(gòu)圖如圖所示。第第105頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第104頁(yè)/共170頁(yè)第一百零四頁(yè)，共170頁(yè)。例增益例增益KP即臨界比例增益即臨界比例增益KK ，以及此時(shí)的振蕩周期即臨界振蕩以及此時(shí)的振蕩周期即臨界振蕩周期周期TK 。第第106頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第105頁(yè)/共170頁(yè)第一百零五頁(yè)，共170頁(yè)。第第107頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第106頁(yè)/共170頁(yè)第一百零六

20、頁(yè)，共170頁(yè)。第第108頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第107頁(yè)/共170頁(yè)第一百零七頁(yè)，共170頁(yè)?？乜?制制 度度控制規(guī)控制規(guī)律律T/TKKP/KKTI/TKTD/TK1.05PI0.030.530.88PID0.0140.630.490.141.20PI0.050.490.91PID0.0430.470.470.161.50PI0.140.420.99PID0.090.340.430.202.00PI0.220.361.05PID0.160.270.400.22模擬調(diào)節(jié)模擬調(diào)節(jié)器器PI0.570.83PID0.700.500.13表表5-5 比例比例(bl)度法度法PID參數(shù)整定表參數(shù)整定表 第

21、第109頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第108頁(yè)/共170頁(yè)第一百零八頁(yè)，共170頁(yè)。n表5-6給出了響應(yīng)曲線法PID參數(shù)整定表。第第110頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第109頁(yè)/共170頁(yè)第一百零九頁(yè)，共170頁(yè)?？乜?制制 度度控制規(guī)律控制規(guī)律T/KP /（T0 /）TI /TD /1.05PI0.100.843.40PID0.051.152.000.451.20PI0.200.783.60PID0.161.001.900.551.50PI0.500.683.90PID0.340.851.620.652.00PI0.800.574.20PID0.600.601.500.82模擬調(diào)節(jié)器模擬調(diào)節(jié)器PI0.903

22、.30PID1.202.000.40表表5-6 響應(yīng)曲線響應(yīng)曲線(qxin)法法PID參數(shù)整定表參數(shù)整定表 第第111頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第110頁(yè)/共170頁(yè)第一百一十頁(yè)，共170頁(yè)。第第112頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第111頁(yè)/共170頁(yè)第一百一十一頁(yè)，共170頁(yè)。圖圖5-34 被控對(duì)象階躍響應(yīng)特性被控對(duì)象階躍響應(yīng)特性(txng)曲線曲線 第第113頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第112頁(yè)/共170頁(yè)第一百一十二頁(yè)，共170頁(yè)。第第114頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第113頁(yè)/共170頁(yè)第一百一十三頁(yè)，共170頁(yè)。第第115頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第114頁(yè)/共170頁(yè)第一百一十四頁(yè)，共170頁(yè)。節(jié)節(jié)n2）用閉環(huán)系

23、統(tǒng)仿真法）用閉環(huán)系統(tǒng)仿真法第第116頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第115頁(yè)/共170頁(yè)第一百一十五頁(yè)，共170頁(yè)。數(shù)字控制器的直接設(shè)計(jì)數(shù)字控制器的直接設(shè)計(jì)(shj)方法流程圖方法流程圖 第第117頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第116頁(yè)/共170頁(yè)第一百一十六頁(yè)，共170頁(yè)。求，要求穩(wěn)態(tài)誤差為求，要求穩(wěn)態(tài)誤差為0或在某個(gè)或在某個(gè)精度范圍內(nèi)，若穩(wěn)態(tài)誤差為精度范圍內(nèi)，若穩(wěn)態(tài)誤差為0，則稱為無差系統(tǒng)。則稱為無差系統(tǒng)。n快速性是指系統(tǒng)對(duì)輸出跟蹤輸入快速性是指系統(tǒng)對(duì)輸出跟蹤輸入信號(hào)的調(diào)節(jié)時(shí)間的要求，調(diào)節(jié)時(shí)信號(hào)的調(diào)節(jié)時(shí)間的要求，調(diào)節(jié)時(shí)間要盡可能短。當(dāng)誤差達(dá)到指定間要盡可能短。當(dāng)誤差達(dá)到指定穩(wěn)態(tài)誤差精度時(shí)，認(rèn)為穩(wěn)態(tài)誤差精度時(shí)

24、，認(rèn)為(rnwi)調(diào)節(jié)過程結(jié)束。調(diào)節(jié)過程結(jié)束。第第118頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第117頁(yè)/共170頁(yè)第一百一十七頁(yè)，共170頁(yè)。計(jì)算機(jī)控制計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)系統(tǒng)(xtng)的結(jié)構(gòu)圖的結(jié)構(gòu)圖 第第119頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第118頁(yè)/共170頁(yè)第一百一十八頁(yè)，共170頁(yè)。第第120頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第119頁(yè)/共170頁(yè)第一百一十九頁(yè)，共170頁(yè)。第第121頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第120頁(yè)/共170頁(yè)第一百二十頁(yè)，共170頁(yè)。第第122頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第121頁(yè)/共170頁(yè)第一百二十一頁(yè)，共170頁(yè)。第第123頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第122頁(yè)/共170頁(yè)第一百二十二頁(yè)，共170頁(yè)。第第124頁(yè)頁(yè)/共

25、共170頁(yè)頁(yè)第123頁(yè)/共170頁(yè)第一百二十三頁(yè)，共170頁(yè)。.1)(2211ppzfzfzfzF)()()()()(zFzCzzRzEe第第125頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第124頁(yè)/共170頁(yè)第一百二十四頁(yè)，共170頁(yè)。第第126頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第125頁(yè)/共170頁(yè)第一百二十五頁(yè)，共170頁(yè)。111)1 (1)(zzz第第127頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第126頁(yè)/共170頁(yè)第一百二十六頁(yè)，共170頁(yè)。第第128頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第127頁(yè)/共170頁(yè)第一百二十七頁(yè)，共170頁(yè)。第第129頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第128頁(yè)/共170頁(yè)第一百二十八頁(yè)，共170頁(yè)。圖圖5-37 采用采用(ciyng)

26、Simulink的仿真波形圖的仿真波形圖 第第130頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第129頁(yè)/共170頁(yè)第一百二十九頁(yè)，共170頁(yè)。第第131頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第130頁(yè)/共170頁(yè)第一百三十頁(yè)，共170頁(yè)。第第132頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第131頁(yè)/共170頁(yè)第一百三十一頁(yè)，共170頁(yè)。應(yīng)該使閉環(huán)應(yīng)該使閉環(huán)(Z) 的零點(diǎn)包含的零點(diǎn)包含(bohn)G(z) 的單位圓上或單位的單位圓上或單位圓外的全部零點(diǎn)。圓外的全部零點(diǎn)。 e(Z) 的零點(diǎn)的零點(diǎn)包含包含(bohn)G(z) 的單位圓上或的單位圓上或單位圓外的全部極點(diǎn)。單位圓外的全部極點(diǎn)。第第133頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第132頁(yè)/共170頁(yè)第一百三十二頁(yè)，

27、共170頁(yè)。第第134頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第133頁(yè)/共170頁(yè)第一百三十三頁(yè)，共170頁(yè)。.1)(12121111mmzfzfzfzF第第135頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第134頁(yè)/共170頁(yè)第一百三十四頁(yè)，共170頁(yè)。.)(222121212nnzfzfzfzF第第136頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第135頁(yè)/共170頁(yè)第一百三十五頁(yè)，共170頁(yè)。第第137頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第136頁(yè)/共170頁(yè)第一百三十六頁(yè)，共170頁(yè)。第第138頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第137頁(yè)/共170頁(yè)第一百三十七頁(yè)，共170頁(yè)。第第139頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第138頁(yè)/共170頁(yè)第一百三十八頁(yè)，共170頁(yè)。第第140頁(yè)頁(yè)/共共

28、170頁(yè)頁(yè)第139頁(yè)/共170頁(yè)第一百三十九頁(yè)，共170頁(yè)。第第141頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第140頁(yè)/共170頁(yè)第一百四十頁(yè)，共170頁(yè)。第第142頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第141頁(yè)/共170頁(yè)第一百四十一頁(yè)，共170頁(yè)。n第第143頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第142頁(yè)/共170頁(yè)第一百四十二頁(yè)，共170頁(yè)。第第144頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第143頁(yè)/共170頁(yè)第一百四十三頁(yè)，共170頁(yè)。第第145頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第144頁(yè)/共170頁(yè)第一百四十四頁(yè)，共170頁(yè)。圖圖5-42 帶純滯后環(huán)節(jié)帶純滯后環(huán)節(jié)(hunji)的連續(xù)控制系統(tǒng)的連續(xù)控制系統(tǒng) 第第146頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第145頁(yè)/共170頁(yè)第一百

29、四十五頁(yè)，共170頁(yè)。圖圖5-43 史密斯預(yù)估史密斯預(yù)估(y )補(bǔ)償原理圖補(bǔ)償原理圖 第第147頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第146頁(yè)/共170頁(yè)第一百四十六頁(yè)，共170頁(yè)。第第148頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第147頁(yè)/共170頁(yè)第一百四十七頁(yè)，共170頁(yè)。加入預(yù)估加入預(yù)估(y )補(bǔ)償器方塊圖的等效變換補(bǔ)償器方塊圖的等效變換 第第149頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第148頁(yè)/共170頁(yè)第一百四十八頁(yè)，共170頁(yè)。第第150頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第149頁(yè)/共170頁(yè)第一百四十九頁(yè)，共170頁(yè)。R第第151頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第150頁(yè)/共170頁(yè)第一百五十頁(yè)，共170頁(yè)。第第152頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第151頁(yè)/共170頁(yè)第一百五十一頁(yè)，共170頁(yè)。第第153頁(yè)頁(yè)/共共170頁(yè)頁(yè)第152頁(yè)/共170頁(yè)第一百五十二頁(yè)，共