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第5章计算机控制系统的离散化设计
课程名称:
计算机控制技术
AnalysisandDesignofDigitalControlSystems
授课教师:北京交通大学机械与电子控制工程学院
测控系:王爽心,陈广华,齐红元
第5章计算机控制系统的离散化设计
第五章
计算机控制系统的离散化设计
DiscreteDesignofDigitalControlSystems
王爽心:shxwang1@bjtu.edu.cn
SchoolofMechanical,ElectronicandControlEngineering,
BJTU
第5章计算机控制系统的离散化设计
本章主要内容
•数字控制器的离散化设计方法
•最少拍计算机控制系统的设计
•无纹波最少拍计算机控制系统的设计
•误差平方和最小系统的设计
•在扰动作用下计算机控制系统的设计
第5章计算机控制系统的离散化设计
本课主要内容
•误差平方和最小系统的设计
-本课教学目的:
掌握最少拍控制器的改进方法-平方和最小系统的设计方法,
了解系统的条件限制。
-本课关键:
通过例题理解概念。
第5章计算机控制系统的离散化设计
第四节Unit4
误差平方和最小系统的设计
DesignAccordingtotheminimumoftheSumforErrorSquare
第5章计算机控制系统的离散化设计
5-4-1误差平方和最小系统的设计
设计思想
设计目标:误差的平方和最小。
J[e(kT)]2min
k0
设计思想:
先在典型输入信号作用下,设计出最少拍数字调节器,然后,
再引入阻尼因子。
使超调量、调整时间、稳态误差等有所折中。
第5章计算机控制系统的离散化设计
5-4-1误差平方和最小系统的设计
约束条件
W(z)的零点应包含G(z)中全部不稳定极点。
e
W(z)的零点中应包含G(z)在单位圆上或圆外的全部零点。
W(z)与G(z)所含分子中因子z-1的阶数应相同。
误差的平方和最小。
2111
J[e(kT)]2jLE(z)E(z)zdzmin
k0
第5章计算机控制系统的离散化设计
5-4-1误差平方和最小系统的设计
希望Z传递函数
-若要首先按单位速度输入进行最少拍系统设计,则
W(z)(1z1)2F(z)
e
-为使系统对单位阶跃输入有很好的适应性,则
12
(1z)F(z)
W(z)
e1cz1
其中,F(z)是待定的不含因子(1-z-1)的关于z-1的有理分式或有限项多项式,c为阻尼
因子,0c1。
第5章计算机控制系统的离散化设计
5-4-2例题
例3设G(s)10,T=0.2s。
0
s(0.1s1)(0.05s1)
试确定数字控制器D(z),使系统在单位阶跃信号和单位速度
信号作用
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