離散系統(tǒng)的數(shù)字校正

自動控制原理自動控制原理

本次課程作業(yè)(35)6—18,19,20,21課程回顧§6.7離散系統(tǒng)的動態(tài)性能分析→按定義確定s,ts（2）一般方法（1）閉環(huán)極點響應分量§6.6離散系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差

（1）一般方法判定穩(wěn)定性（2）靜態(tài)誤差系數(shù)法判定穩(wěn)定性計算（3）動態(tài)誤差系數(shù)法自動控制原理（第35講）§6線性離散系統(tǒng)的分析與校正§6.1離散系統(tǒng)§6.2信號采樣與保持§6.3Z變換§6.4離散系統(tǒng)的數(shù)學模型§6.5穩(wěn)定性分析§6.6穩(wěn)態(tài)誤差計算§6.7動態(tài)性能分析§6.8離散系統(tǒng)的模擬化校正

§6.9離散系統(tǒng)的數(shù)字校正

自動控制原理（第35講）§6線性離散系統(tǒng)的分析與校正

§6.8離散系統(tǒng)的模擬化校正§6.9離散系統(tǒng)的數(shù)字校正§6.8離散系統(tǒng)的模擬化校正（1）離散系統(tǒng)模擬化校正步驟連續(xù)域設計—離散化方法（模擬化校正）離散域設計方法數(shù)字校正法z域根軌跡法w域頻率校正法離散系統(tǒng)校正方法(3)檢查離散控制系統(tǒng)的性能是否滿足設計要求；(1)根據(jù)指標，考慮ZOH影響，用連續(xù)系統(tǒng)理論設計校正裝置D(s)；(2)對D(s)進行離散化，確定數(shù)字校正裝置的脈沖傳遞函數(shù)D(z)；(4)寫出D(z)的差分方程(遞推形式)，編制程序實現(xiàn)相應的控制規(guī)律；(5)檢驗設計的正確性?！?.8離散系統(tǒng)的模擬化校正（2）§6.8.1

常用的離散化方法(1)一階差分近似法(2)階躍響應不變法(3)根匹配法(4)雙線性變換法§6.8離散系統(tǒng)的模擬化校正（3）(1)一階差分近似法(2)階躍響應不變法(3)根匹配法(4)雙線性變換法例1已知，試分別用四種方法對其進行離散化?！?.8離散系統(tǒng)的模擬化校正（4）解.(1)考慮ZOH的影響例2系統(tǒng)如圖所示，。要求：

,,,用模擬化方法設計D(z)?！?.8離散系統(tǒng)的模擬化校正（5）例2系統(tǒng)如圖所示，。要求：

,,,用模擬化方法設計D(z)。(2)模擬化設計D(s)§6.8離散系統(tǒng)的模擬化校正（6）例2系統(tǒng)如圖所示，。要求：

,,,用模擬化方法設計D(s)。(3)離散化D(s)為D(z)§6.9離散系統(tǒng)的數(shù)字校正（1）§6.9

離散系統(tǒng)的數(shù)字校正方法§6.9.1

數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)§6.9離散系統(tǒng)的數(shù)字校正（2）§6.9.2最少拍系統(tǒng)設計最少拍系統(tǒng)：典型輸入作用下，能在有限拍內結束響應過程且在采樣點上無穩(wěn)態(tài)誤差的系統(tǒng)。(1)典型輸入的統(tǒng)一描述設計條件：設計原則：G(z)中無單位圓上或外的點,若有,需在的零點中包含零極選擇F(z)，使系統(tǒng)經(jīng)最少拍后能在采樣點上準確跟蹤典型輸入，由此確定滿足條件的GD(z)。§6.9離散系統(tǒng)的數(shù)字校正（3）要求：選擇F(z)的標準：依最少拍系統(tǒng)設計原則，應有F(z)的全部極點均應位于z平面原點處?！?.9離散系統(tǒng)的數(shù)字校正（4）(2)最少拍系統(tǒng)設計步驟①求G(z)—設G(z)沒有在單位圓上及外的零、極點②針對特定的典型輸入選擇

Fe(z)③確定④寫出§6.9離散系統(tǒng)的數(shù)字校正（5）最少拍系統(tǒng)設計結果§6.9離散系統(tǒng)的數(shù)字校正（6）解.例3系統(tǒng)如圖(T=1),針對r(t)=1(t)、t分別設計最小拍控制器GD(z)?！獰o單位圓上、外的零極點§6.9離散系統(tǒng)的數(shù)字校正（7）選利用設計結果，針對進行設計計算演示§6.9離散系統(tǒng)的數(shù)字校正（8）選若針對進行設計最少拍系統(tǒng)在給定的典型輸入下能在有限拍內結束響應過程，準確跟蹤輸入信號。但存在以下局限：(2)在采樣點上能準確跟蹤，但有波紋(1)對控制輸入的適應性不強

(3)控制信號波動大

§6.9離散系統(tǒng)的數(shù)字校正（9）第六章小結（1）1.離散系統(tǒng)概念：系統(tǒng)中有一處或幾處信號是脈沖串或數(shù)碼定義：常見函數(shù)的z變換

3

z變換z變換的基本定理

z變換方法

（級數(shù)求和法，查表法，留數(shù)法）z反變換（長除法，查表法，留數(shù)法）z變換的局限性采樣必要條件:Shannon定理保持零階保持器2.采樣、保持第六章小結（2）4離散系統(tǒng)的數(shù)學模型(1)差分方程及其解法

(2)

脈沖傳遞函數(shù)

(定義,性質,局限性)(3)

開環(huán)脈沖傳遞函數(shù)

(4)

閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)

(1)環(huán)節(jié)間有采樣開關時(2)環(huán)節(jié)間無采樣開關時(3)有零階保持器時(1)推導法(2)利用梅遜公式差分定義(前/后向差分)

差分方程及解法(迭代法,z變換法)第六章小結（3）5穩(wěn)定性分析(1)s→z→w映射

(2)穩(wěn)定的充要條件

(3)穩(wěn)定性判據(jù)

w域中的勞斯(Routh)穩(wěn)定判據(jù)z域中的朱利(Jurry)穩(wěn)定判據(jù)z域中的根軌跡法

靜態(tài)誤差系數(shù)法一般方法判定穩(wěn)定性判定穩(wěn)定性計算6穩(wěn)態(tài)誤差計算動態(tài)誤差系數(shù)法第六章小結（4）7動態(tài)性能分析→按定義確定s,ts（2）一般方法（1）閉環(huán)極點響應分量8模擬化校正(1)考慮ZOH的影響(2)模擬化設計D(s)