最新东北大学自动化复习课件15最小拍控制器的设计方法.ppt

1、广义对象的脉冲传递函数广义对象的脉冲传递函数Wd(z)：最小相位系统：最小相位系统（1）系统是稳定的，即在单位圆上或圆外没有极点）系统是稳定的，即在单位圆上或圆外没有极点（2）逆系统是稳定的，即在单位圆上或圆外没有零点）逆系统是稳定的，即在单位圆上或圆外没有零点（3）不含有纯滞后环节）不含有纯滞后环节1()()(1)mA zR zz（1）11()1(),()1r ttR zz11 2(),()(1)Tzr ttR zz21121 31(1)(),()22(1)T zzr ttR zz11()()()()()()1()(1)(1)eeBmmA zA zE zW z R zW zWzzz（2）11

2、111()()lim(1)()lim(1)1()(1)BmzzA zezE zzWzz（3）11()()(1)()MBeWzW zzF z（4）Mm,()1MmF z（5）11()()(1)mBeWzW zz1()1(1)mBWzz()r t()D z1()BWz()BWzst1()t11z1z11(1)()dzzWzt1 2(1)z122zz12122(1)()dzzzWz22t1 3(1)z12333zzz-1-2-3-133-3(1-)()dzzzzWzT2T3T()()()1()BdBWzD zWzWz（6）2()(10.5)Wsss0.5Ts2124()(1)(1 0.5)(2)Ts

3、TsdeW zZZessss s111 21211111211(1)(1)110.368(1 0.718)(1)(1 0.368)TTzzzzezzzzz(2)输入输入 r(t)=t，查表，查表2.1得到：得到：(3)控制器的脉冲传递函数控制器的脉冲传递函数121()(1)BWzz1111()5.435(1 0.5)(1 0.368)()()1()(1)(10.718)BdBWzzzD zWzWzzz12()2BWzzz(4)当输入为单位速度信号时，系统输出序列的变换当输入为单位速度信号时，系统输出序列的变换 上式中各项系数即为上式中各项系数即为y(t)在各个采样时刻的数值。在各个采样时刻的数

4、值。1121 2()()()(2)(1)BTzY zWz R zzzz23451.522.5zzzz(0)0y，()0y T，y(2T)1=，(3)1.5y T，123()(0)(1)(2)(3)U zuuzuzuz()()()()()()BddWzY zU zR zWzWz12()2BWzzz11110.368(1 0.718)()(1)(1 0.368)dzzW zzz11 2()(1)TzR zz11121111 21231212345(1)(1 0.368)(2)()0.368(1 0.718)(1)0.8680.184 5.4351 0.2820.718 2.7171.5932.00

5、0.5791.275zzzzTzU zzzzzzzTzzzzzzz()()()1()BdBWzD zWzWz()()()1()BdBWzD z WzWz()()()S zD zR z()()()()()()()LLdB zBz BzWzzzA zAz Az11()()(1)()MBeWzW zzF z1()()()()(1)()()()()LMBS zBz BzWzzzF zR zAz Az()Az()BzLz1212()mBmWzf zf zf z(1)()1111(1)(1)mm pLmm pqfzfzzzz111111()1()0()0()1()1pBzBzmBmzBz aBz aWzd

6、WzdzdWzdzWzWz111()(1)()mBWzzF z1112121()(1)(1)(1)()BpWza za za zF z112.2()1 1.2dzWzz设计阶跃输入下的最小拍控制器。设计阶跃输入下的最小拍控制器。11()()1BeWzW zz 1()1()BeWzW zz 11()0.4545(1 1.2)()()1()1BdBWzzD zWzWzz于是于是输出信号序列为输出信号序列为12()()()BY zWz R zzz若对象产生漂移，变为若对象产生漂移，变为1*12.2()1 1.3dzWzz则在控制器不变的情况下，有则在控制器不变的情况下，有*11*12()()(1 1

7、.2)()1()()1 1.30.1dBdWz D zzzWzWz D zzz输出信号序列为输出信号序列为*12345()()()0.91.130.8211.246BYzWz R zzzzzz（2）考虑对象不稳定的极点时，对于单位阶跃输入有）考虑对象不稳定的极点时，对于单位阶跃输入有于是有：于是有：于是得到：于是得到：于是于是1212()BWzf zf z112121.2()|1()|11.21.44BzBzWzffffWz 10.2f 21.2f 12()0.21.2BWzzz 12111111()0.21.20.091(1 6)()2.2()1()1(1 1.2)(1)1 1.2BdBWzzzzD zzWzWzzzzz 1212310.21.2()()()0.21BzzY zWz R zzzzz 若对象产生漂移，变为若对象产生漂移，变为1*12.2()1 1.3dzWzz则在控制器不变的情况下，有则在控制器不变的情况下，有输出信号序列为输出信号序列为*11*12()()0.2(1 6)()1()()1 0.10.1dBdD z WzzzWzD z Wzzz 11*12112340.2(1 6)()()()(1 0.10.1)(1)0.21.020.8781.0142BzzY zWz R zzzzzzzz