計算機控制系統(tǒng) 第2章 (第4次課 大林算法)

1、，課件下載：任務(wù)mcu_bit_標題：計算機控制系統(tǒng)任務(wù)_名稱_學號_ xx章_(主題號)郵件內(nèi)簽名，純延遲對象的控制算法設(shè)計，問題，2.3.5 Dahlin算法，設(shè)計目標：設(shè)計了由數(shù)字控制器D(z)組成的計算機控制系統(tǒng)，系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)為慣性時間常數(shù)，必須消除整個閉環(huán)系統(tǒng)的純等待時間等于控制對象的純等待時間，純等待時間對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。2 .竹林算法的設(shè)計階段：1)使用所需閉環(huán)傳遞函數(shù)選擇示例(2-13)等零次承載器方法進行離散化，閉環(huán)z傳遞函數(shù)2)計算常規(guī)控制對象的z傳遞函數(shù)(1)具有純延遲部分慣性系統(tǒng)，2-7和2-8，D(z)其中2-7和2-8是D(z)、示例2-16，已知采樣解決方

2、案：HG(z)是通過根據(jù)樹系算法添加零階固定器(z)而離散獲得的。數(shù)字控制器D(Z)在單位步長輸入時，系統(tǒng)輸出為：鈴現(xiàn)象及其消除，純滯后慣性系統(tǒng)設(shè)計，系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不合適時，數(shù)字控制器D(z)的輸出在2T周期中大幅度上下運動，這稱為環(huán)現(xiàn)象。鈴聲振幅RA:測量系統(tǒng)鈴聲現(xiàn)象的強度。定義：數(shù)字控制器D(z)單位步長輸入中0位輸出和1位輸出振幅之間的差值(RA=u(0)-u(T)。數(shù)字控制器可以采用以下基本形式寫入：其中Q(z)是直接影響輸出平鋪的因素，是影響輸出序列延遲的因素。在階躍脈沖下，Q(z)的輸出序列根據(jù)貝爾定義，表2-2列出了由三個數(shù)字調(diào)節(jié)器D(z)引起的響鈴現(xiàn)象，如表所示，響鈴現(xiàn)象的原因：

3、Q(z)具有z=-1的極點，極z=-1的情況下為R(A)求大林算法：(1)產(chǎn)生振動現(xiàn)象的極因子，求z=-1及其附近的極點。(2)強制z=1。通過消除此極，根據(jù)最終值定理，不影響輸出的正常狀態(tài)值。求(3) D(z)。16，1，-1，-1，j，z平面，(補充)極點與動態(tài)響應(yīng)的關(guān)系，17，1，-1，j，z平面，示例2-17解決方案：可以從問題中了解。如果控制對象與零階固定器(零階固定器)相關(guān)聯(lián)，則系統(tǒng)廣義對象的傳遞函數(shù)根據(jù)，p.31，銀達林算法將閉環(huán)系統(tǒng)脈沖傳遞函數(shù)設(shè)置為純滯后部分的慣性鏈接，可見D(z)包含三個極點，因此不會發(fā)生響鈴現(xiàn)象，只能在那里響鈴?？梢詮姆帜钢邢到y(tǒng)的輸出鈴聲現(xiàn)象。數(shù)字調(diào)節(jié)

4、器D(z)包括：數(shù)字控制器的直接設(shè)計方法包括最小樹系算法根軌跡方法(在控制理論中描述)頻域設(shè)計方法(在控制理論中描述)、2.4數(shù)字控制器D(z)實現(xiàn)、硬件電路實現(xiàn)方法軟件編程2.4.1直接編程方法數(shù)字控制器D(z)通常為、表達式的E(z)和表達式(2-14)可用以下形式替換：對(2-15)在z過渡，初始停止條件下，差值方程為：如圖2-19所示，可以根據(jù)表達式(2-16)直接繪制D(z)的實現(xiàn)框圖。示例2-18，已知數(shù)字調(diào)節(jié)器脈沖函數(shù)D(z)使用直接序列方法寫入D(z)的表達式，繪制實現(xiàn)D(z)的框圖和相應(yīng)的軟件流程圖。解決方案：實施D(z)的方框圖2-20中所示。開始：獲得：如上所述，執(zhí)行z逆

5、轉(zhuǎn)換，得到數(shù)字調(diào)節(jié)器的差分方程?？梢愿鶕?jù)方程式繪制程序流程圖，如圖2-21所示。2.4.2串行編程方法如果數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)的零點已知，則D(z)可寫為：根據(jù)迭代原理，D(z)可以由n個子脈沖傳遞函數(shù)構(gòu)成。如圖2-22所示。D(z)的u(k)，要找到D(z)的u(k)，可以找到D(z)的每個子脈沖傳遞函數(shù)的最后一個u(k)。由：通過將兩邊乘以交點得到。進行z反向轉(zhuǎn)換。也就是說，可以用同樣的方法獲得(2-17)，編寫計算機程序，u(k)，示例2-19，已知的數(shù)字控制器脈沖傳遞函數(shù)D(z)以串行編程方式求出D(z)的差分方程，并繪制該程序的流程圖。解決方案：分別交叉，以z-反轉(zhuǎn)串行編程方法的表達式，得到D(z)的差分方程程序流程圖，如圖2-23所示。2.4.3并行編程方法如果數(shù)字控制器D(z)可以部分分數(shù)形式寫入，則可以使用并行編程方法。每個子脈沖傳遞函數(shù)以并行編程方式執(zhí)行每個子脈沖傳遞函數(shù)、的交叉乘法和z逆變換，以獲得相應(yīng)的差分方程，如圖2-24所示。示例2-20，已知數(shù)字控制器脈沖傳遞函數(shù)是用并行編程方法構(gòu)建實現(xiàn)D(z)