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第七章線性離散控制系統(tǒng)本章主要內(nèi)容:1預(yù)備知識:模型離散化(采樣,保持);數(shù)學(xué)工具(Z變換);2模型:三種描述方式(差分方程,脈沖傳遞函數(shù),差分狀態(tài)方程)及其相互轉(zhuǎn)化3分析:時域響應(yīng)分析;穩(wěn)定性分析(勞斯,奈式判據(jù));穩(wěn)態(tài)誤差分析4綜合:數(shù)字控制器的設(shè)計(最小拍設(shè)計7.1引言學(xué)習(xí)本章重要意義:1控制工程中普遍存在離散時間系統(tǒng)2計算機(jī)的高速發(fā)展和數(shù)字控制的廣泛應(yīng)用離散、采樣、數(shù)字控制的差別離散信號=采樣信號+數(shù)字信號時間整量化時間和幅值同時整量化連續(xù)模擬信號與采樣信號(t)連續(xù)整量化信號與數(shù)字信號l()kk+l連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)分析方法的比較連續(xù)系統(tǒng)分析微分方程L變換)傳遞函數(shù),頻域分析(經(jīng)典)狀態(tài)方程:求運(yùn)動解,通過系統(tǒng)矩陣分析(現(xiàn)代)離散系統(tǒng)分析差分方程(變換)脈沖傳數(shù),頻域分析(經(jīng)典)差分狀態(tài)方程:狀態(tài)空間方法(現(xiàn)代)7.13復(fù)雜的計算機(jī)控制系統(tǒng)1.直接數(shù)字控制系統(tǒng)(DDC-DirectDigitalControlSystem)輸入數(shù)字量模擬量輸出工業(yè)計算機(jī)D/A執(zhí)行機(jī)構(gòu)過程數(shù)字量A/D傳感器2.計算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)(SCC-Survei1LanceComputerControlSystem)CompuA/DterD/A輸入輸出模擬控制器檢測被控執(zhí)行裝置機(jī)構(gòu)3.集散控制系統(tǒng)(TDC-TotalandDistributedControl)集中調(diào)度控制中心Ms子調(diào)度控制中心MISMISDDCDDCIDCDDC被控過程被控過程7.3Z變換7.31Z變換的定義和方法連續(xù)信號x(t)經(jīng)采樣器后得到的采樣信號x()的拉氏變換為X(s)=∑xkT)ekTs1.Z變換的定義若令I(lǐng)n則有X(x)=E()∑xk7x(x)稱為x().Z變換,記為ZX*(在Z變換中,X(x)為采樣脈沖序列的Z變換,即只考慮采樣時刻的信號值。由于在采樣時刻,x(t)的值就是x(kT),所以從這個意義上說,X(x)既是x(t)的Z變換,也可以寫為x()

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