從D到D(s)的幾種方法和特點(diǎn)及改善飽和積分方法

1、脈沖響應(yīng)不變法(Z變換法)D(z)Ms)ni=lnD(z)Ms)ni=lD(s)=ai=l特點(diǎn):D(z)與D的脈沖響應(yīng)相同;若D(s)穩(wěn)定，則D(z)也穩(wěn)定；D(z)不能保持D(s)的頻率響應(yīng)；D(z)將u)s的整數(shù)倍頻率變換到Z平面上的同一個(gè)點(diǎn)的頻率，因而出現(xiàn)了混疊現(xiàn) 彖。階躍響應(yīng)不變法(加零階保持器的Z變換法)l-eTsD(z) = Z一-一D(s)特點(diǎn)：D不能保持D(s)的脈沖響應(yīng)和頻率響應(yīng)：若D(s)穩(wěn)定，則相應(yīng)的D(z)也穩(wěn)定；零階保持器是假想的，沒(méi)有物理的零階保持器一階向后差分1 D(z)1 D(z)=1_才T-特點(diǎn)：若D(s)穩(wěn)定，則D(z)定穩(wěn)定；離散后控制器的時(shí)間響應(yīng)與頻率響

2、應(yīng)，與連續(xù)控制器相比有相當(dāng)人的畸變: 變換前后，穩(wěn)態(tài)增益不變。一階向前差分法1-才Tz特點(diǎn)：1若D(s)穩(wěn)定，采用向前差分法離散化，D(z)不一定穩(wěn)定。只有采用較小的采樣 周期T,方能保證D(z)穩(wěn)定；2映射關(guān)系畸變嚴(yán)重，不能保證D(z)定穩(wěn)定；3使用簡(jiǎn)單方便，如若采樣周期較小，亦可使用。2 1 - kD(z)=2 1 - kD(z)=2 1 -才+ 3T 1 + z1特點(diǎn)：1克服多值映射得關(guān)系，可以消除頻率的混疊；2時(shí)域到頻域的變換是非線性的，在高頻處有較人的失真。零極點(diǎn)匹配法kfl(s + zjmz = esTD(s) =吉一-zsel D二 一 (z+1)心kfl(s + zjmz =

3、esTn(s+pjn(z e )nm特點(diǎn)：1零極點(diǎn)匹配法要求對(duì)D(s)分解為極零點(diǎn)形式，且需要進(jìn)行穩(wěn)態(tài)増益匹配，因此工程上應(yīng)用不方便。2由于該變換是基于z變換進(jìn)行的，所以可以保證D(s)穩(wěn)定，D(z)定穩(wěn)定。3當(dāng)D(s)分子階次比分母低時(shí)，在D(z)分子上匹配有(z+2)因子，可獲得雙線性變換的效果，即可防止頻率混疊。綜上所述，(2)最好的是雙線性變換；零階保持器法適于對(duì)被控對(duì)彖離散化；如呆增益是唯一準(zhǔn)則，零極點(diǎn)匹配法比雙線性化更好；當(dāng)采樣頻率足夠高時(shí)，除沖激響應(yīng)不變法外,其余方法效呆接近.改善積分飽和的幾種方法1積分分離法積分分離的基本思路是:當(dāng)被調(diào)量與設(shè)定值偏差較人時(shí)，取消積分作用,以免由于積分作用使 系統(tǒng)穩(wěn)定性降低，超調(diào)屋増人;當(dāng)被控屋接近給定值時(shí)，引入積分控制,以便消除靜差，提高控制 精度。其具體實(shí)現(xiàn)步驟如下：(2)根據(jù)實(shí)際情況，人為設(shè)定閾值 0;當(dāng)e(k)e時(shí)，采用PD控制，可避免過(guò)人的超調(diào)，又使系統(tǒng)有較快的響應(yīng)；當(dāng)e(k)W時(shí)，采用PID控制，可保證系統(tǒng)的控制精度。2遇限削弱積分法遇限削弱枳分法的基本原理是：一旦控制量進(jìn)入飽和區(qū)，便停止增人枳分項(xiàng)。也就是在計(jì)算 S時(shí)，將判斷上一時(shí)刻的控制量St是否超限，那么將根據(jù)偏差的符號(hào)