2018-2019-无纹波实验指导书-word范文模板 (15页)

合集下载
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

本文部分内容来自网络整理,本司不为其真实性负责,如有异议或侵权请及时联系,本司将立即删除!
== 本文为word格式,下载后可方便编辑和修改! ==
无纹波实验指导书
篇一:最少拍无纹波设计(东华理工大学)
《计算机控制技术》
课程设计
设计题目:最少拍无纹波计算机控制
系统设计及仿真实现
学院:机械与电子工程
专业:自动化
班级:1121502
学号:201X201X0229
姓名:曾小燕
指导老师:张道海
目录
引言 (1)
1、课题介绍 (1)
1.1、课程设计目的 (1)
1.2、课程设计内容 (2)
2、课题论证 (2)
2.1最少拍计算机控制系统 (3)
2.2、最少拍有纹波控制系统 (3)
2.3 最少拍无纹波控制系统 (4)
3 系统设计 (5)
3.1、单位阶跃信号输入时的最少拍无纹波设计 (5)
3.2单位速度信号输入时的最少拍无纹波设计 (10)
4 结果分析 (16)
4.1有纹波系统和无纹波系统的对比 (16)
4.2最少拍无纹波控制系统对典型输入的适应性问题 (16)
4.3 Kd的变化对系统的影响 (18)
5 设计总结 .........................................................
20
6参考文献 .........................................................
20
引言
《计算机控制技术》是一门理论性、实用性和实践性都很强的课程,课程设计环节就占有更加重要的地位。

本次课程设计通过对最少拍无纹波控制器的设计及仿真了解和掌握了最少拍无纹波设计和有纹波设计。

首先,通过学习和搜集资料了解和掌握了最少拍控制器的设计原理,设计了最少拍无纹波控制器,通过MATLAB程序验证了正确性。

最少拍系统设计是以采样点上误差为零或保持恒定为基础,采用Z变换方法进行设计并保证采样点之间的误差也为零或保持恒定值,因此在采样点之间可能存在波纹,即在采样点之间有误差存在,这就是有波纹设计。

而无波纹设计是指在典型输入信号的作用下,经过有限拍系统达到稳定,并且在采样点之间没有波纹,输入误差为零。

即要求采样点之间产生的波纹不能反映在采样点信号上,也就是对采样点之间的信号,不能形成闭环控制。

要得到无波纹系统设计,其闭环Z传递函数φ(z)必须包含被控制对象G(z)的所有零点。

设计的控制器D(Z)中消除了引起纹波振荡的所有极点,采样点之间的波纹也就消除了。

系统的闭环Z传递函数φ(z)
中的Z-1的幂次增高,系(来自: : 无纹波实验指导书 )统的调整时间ts就增长。

本文以实例来介绍最少拍无波纹控制的实现方法。

关键词:计算机控制技术最少拍无纹波 MATLAB
单位阶跃信号单位速度信号
1、课题介绍
1.1、课程设计目的
1)学习并掌握有纹波最少拍控制器的设计和Simulink实现方法;
2)研究最少拍控制系统对典型输入的适应性及输出采样点间的纹波;
3)学习并掌握最少拍无纹波控制器的设计和Simulink实现方法;
4)研究输出采样点间的纹波消除方法以及最少拍无纹波控制系统对典型输入的适应性。

5)编写算法MATLAB/simulink仿真程序实现(模拟步进电机进给过程);
6)撰写设计说明书。

1.2、课程设计内容
下面以一个具体实例介绍最少拍系统的设计和仿真。

如图1所示的采样-数字控制系统,
被控对象: G0(s)?Kd(1-1) (T1s?1)(T2s?2)
1?e?Ts
零阶保持器:H(s)? (1-2) s
Kd=2、T1=1、T2=1,选择采样周期T=1s,
试设计无纹波最少拍控制器,并分析仿真结果
1. 分别在单位阶跃/单位速度输入下设计无纹波有限拍控制器
2. 在Simulink仿真环境画出仿真框图及得出仿真结果,画出数字控制器和系统输出波形。

3. 与有纹波系统进行对比分析(选用单位速度输入进行对比分析即可)
4. 探讨最少拍无纹波控制系统对典型输入的适应性问题
5.分析Kd的变化对系统的影响
2、课题论证
2.1最少拍计算机控制系统
最少拍设计,是指系统在典型输入信号(如阶跃信号、速度信号、加速度信号等)作用下,经过最少拍(有限拍)使系统输出的系统稳态误差为零。

因此,
最少拍控制系统也称最少拍无差系统或最少拍随动系统,它实质上是时间最优
控制系统,系统的性能指标就是系统调节时间最短或尽可能短,即对闭环Z传
递函数要求快速性和准确性。

图2-1 离散系统模型
数字控制器模拟化设计方法是基于连续系统的设计,并在计算机上采用数字模
拟方法来实现,选用的采样周期须足够小,且采样周期的变化对系统影响不大。

如图1 的数字离散控制系统中,GC(S)为被控对象,其中H(S)= (1-e-TS)/S代
表零阶保持器,D(Z)代表被设计的数字控制器,它是由单片机来实现的,D(Z)
的输入输出均为离散信号。

上面图1示计算机控制系统框图中:
Gc(s) ——被控对象的连续传递函数
D(z) ——数字控制器的Z传递函数
H(s) ——零阶保持器的传递函数,
T ——采样周期
广义对象的脉冲传递函数为:G(z)=Z[H(s)×G(s)] (2-1)
2.2、最少拍有纹波控制系统
数字控制器原理方框图如图所示
篇二:实验指导书(王潇编)
计算机组成原理
实验指导书
王潇编写
仲恺农业工程学院计算机科学与工程学院
二00八年十月
目录
第一章 TEC-XP16实验计算机系统原
理 (1)
1.1 TEC-XP16计算机组成原理实验系统概
述 (1)
1.2 TEC-XP16机指令系
统 (8)
1.3 TEC-XP16机运算器部
件 (12)
1.4 TEC-XP16机内存储器部
件 (15)
1.5 TEC-XP16机的控制器部
件 (18)
1.6 TEC-XP16机的输入输出及中
断 (22)
第二章 TEC-XP16实验计算机系统实验内容 .............................
24
实验一基础汇编语言程序设
计 (24)
实验二脱机运算器实
验 (29)
实验三存储器部件教学实
验 (32)
实验四组合逻辑控制器部件教学实
验 (37)
实验五微程序控制器部件教学实
验 (51)
实验六输入/输出接口扩展实
验 (59)
实验七中断实
验 (63)
实验八 8位模型机的设计与实现(综合实
验) (71)
附录 ...............................................................
74
附录1 联机通讯指
南 (74)
附录2 TEC-XP16计算机组成原理实验系统简明操作
卡 (78)
附录3 微程序入口地址映射
表 (79)
附录4 指令流程框
图 (81)
附录5 指令流程
表 (83)
附录6 书写实验报告的一般格
式 ................................................ 87 参考文
献 .................................................................. .. 88
第一章 TEC-XP16实验计算机系统原理 1.1 TEC-XP16计算机组成原理实验系统概述
一、教学计算机系统的实现方案和硬软件资源概述
TEC-XP是由清华大学计算机系和清华大学科教仪器厂联合研制的适用于计算机组成原理课程的实验系统,主要用于计算机组成原理和数字电路等的硬件教学实验,同时还支持监控程序、汇编语言程序设计、BASIC高级语言程序设计等软件方面的教学实验。

它的功能设计和实现技术,都紧紧地围绕着对课程教学内容的覆盖程度和所能完成的教学实验项目的质量与水平来进行安排。

其突出特点是硬、软件基本配置比较完整,能覆盖相关课程主要教学内容,支持的教学实验项目多且水平高。

其组成和实现的功能如图1.1.1所示。

图1.1.1 硬件实现的实际计算机系统图
从图1.1.1可以看到,该计算机硬件系统组成中,功能部件是完整齐备的,运
算器、控制器、存储器、输入输出接口、计算机总线等配备齐全,还可以接通PC机仿真终端执行输入输出操作,同时实现了微程序方案的和硬连线方案的2
种控制器。

从计算机组成原理课程教学需求的角度看,该计算机软件系统的组成也是完整的,支持简单的高级语言(包括浮点运算指令和基本函数运算功能),汇编语言(支持基本伪指令功能)和二进制的机器语言,配有自己的监控程序,以及PC机仿真终端程序等。

二、教学计算机指令系统的设计目标和指令格式
合理地确定一台计算机的指令系统,无论对计算机厂家还是对最终用户来说都
是十分重
要的事情,它密切关系到计算机设计与实现的复杂程度和生产成本,计算机使
用的难易程度和运行效率。

对主要用于教学和教学实验目的的计算机,特别是对于一台16位字长的教学计算机来说,确定其指令系统,更多地应关注它在教学过程中的作用和使用方法,至少应解决好以下几个问题:
1、指令格式和功能的典型性,即选择DLX指令集结构,适当靠拢RISC机的指
令格式,包括尽可能小的指令集,简化的寻址方式。

这样做不仅可以简化教学
计算机的结构,实现简单,易于实现指令流水,重要的是选用有良好典型性的
指令格式和功能,讲课时更容易完整地讲解清楚这套指令系统和控制器设计,
有利于教学内容的整体安排。

2、指令系统要有一定的完备程度,给出的指令格式适当规范,指令分类合理,指令执行步骤容易理解,符合人们通常的编程使用习惯,有较好的易学易用性,确保选用这套指令系统,能方便地设计教学计算机的配套软件。

3、更高的可扩充性,即为学生添加各种新的指令留下比较充足的余地,为此可以把完整系统中的指令划分为必备的基本指令(由设计者实现)和待扩展的保
留指令(由学生设计实现)2大类;在扩展新的指令时,实现手段要适当简单,但要有比较多的设计内容和选择余地,以便更好地培养学生的创新意识和开创
能力,有利于深化教学内容。

4、符合教学计算机的特定要求。

对16位字长的计算机,指令的操作码部分可
以选择为固定长度;再结合我们所选用的运算器器件Am2901芯片内含16个通
用寄存器的特点,寄存器寻址方式需要使用4位的形式地址。

如果需要,还可
以指定16个累加器中的几个为专用的寄存器,以便最大程度地简化教学机硬件组成,简化指令执行流程设计。

遵照上述思路,最终确定了教学计算机的指令格式,如图1.1.2所示。

这套指
令系统支持单字指令和双字指令,第一个指令字的高8位是指令操作码字段,
低8位和双字指令的第二个指令字是操作数地址字段,分别有3种用法。

图1.1.2 教学机的指令格式
8位指令操作码(记作“IR15~IR8”),各位的含义如下:
IR15、IR14 用于区分指令组:0×表示A组,10表示B组,11表示C、D组;
IR13 用于区分基本和扩展指令:0表示基本指令,1表示扩展指令;
IR12 用于简化控制器的实现,暂定该位的值为0;
IR11~IR8 用于区分同一指令组中的不同指令(最多16条);
IR11 还用于区分C、D组指令(每组最多8 条):0表示C组,1 表示D组。

第一个指令字中的操作数地址字段可以给出:4位的通用寄存器编号(DR代表
目的寄存器,SR代表源寄存器),8位的IO端口地址,8位的相对变址偏移量。

第二个指令字中的操作数地址字段用于给出16位的立即数,16位的直接内存
地址,或者16位的变址偏移量。

三、教学计算机的硬件组成和设计概述
作为教学和教学实验使用的计算机,其硬件结构和组成设计,要比较好地体现
出尽可能多的主要教学内容,包括功能部件划分清晰,设计合理,它们之间连
接关系适当规范等。

TEC-XP16的硬件系统由以下几个基本部分组成:运算器部件、控制器部件、内
存储器系统和串行接口线路;此外还设置了辅助电路和扩展电路两个辅助部分,各个部分被划分在电路板的不同区域,如照片图1.1.3所示,基本组成部分的线路逻辑框图如图1.1.4所示。

从图1.1.3中我们可以看到,教学计算机运算器部件是选用4片位片结构的4
位长度的运算器Am2901芯片实现的。

该芯片包含完成算术和逻辑运算功能的ALU,双端口控制读出、单端口控制写入的16个累加器和完成乘除法运算的乘
商寄存器等功能部件,从功能和组成两个方面都比较好地体现了运算器部件的
教学内容。

从图1.1.4可以看到运算器和其它部件的连接关系,它只能接收教
学机内部总线IB送来的16位数据,其运算结果直接送到地址寄存器AR的输入端,或者经过2个8位的开关门电路送到内部中线IB。

运算结果的标志位信息
送到标志位寄存器FLAG,FLAG的输出可以经过一个8位的开关门送到内部总线IB。

在教学计算机控制器部件设计中,同时实现了微程序和硬连线的两种控制器,
并可以通过拨动一个开关完成两种控制器之间的切换。

两种控制器主要都由一片高集成度MACH器件实现,这一实现方案为简化修改与扩展控制器功能的操作,改善教学实验效果有重要作用,是本教学计算机系统非常显著的一个特色。

在MACH芯片之外,还用到了确定微指令执行次序的一片Am2910芯片,用作指令
寄存器IR的2片8位的寄存器电路,1片传送IR低位字节内容到内部总线IB
的开关门电路。

指令寄存器接收从内存储器读出并传送到内部总线IB的指令,其全部16位输出送到MACH芯片的输入引脚,其低8位内容还要经一个开关门
送到内部总线IB。

篇三:计算机控制系统实验指导书
《计算机控制技术》
实验指导书
目录
实验一信号的采集及离散系统数学模型的建立………… 1 实验二离散系统稳
定性研究..........................................3 实验三离散控制器的设计................................................ 4 实验四最少拍系统设计 (6)
实验一信号的采集及离散系统数学模型的建立
一、
实验目的
1、熟悉Matlab的使用环境,学习Matlab软件的使用方法和编程方法;
2、理解离散信号的含义;
3、能够分清连续信号、离散模拟信号、数字信号的区别和联系;
4、学习使用Matlab进行各类信号的采集及数学变换运算的方法。

二、
实验要求
根据实际的计算机控制系统,能够辨认系统中各个环节所处理信号的类型,并
绘出观察到的信号的波形。

分析理想采样信号的特点,与采样周期有什么关系。

观察零阶保持器和一阶保持器的输出信号波形。

三、
实验步骤
1、编写MATLAB程序来产生下列基本脉冲序列:
(1)单位脉冲序列,起点n0,终点nf,在ns处有一单位脉冲(n0?ns?nf)。

(2)单位阶跃序列,起点n0,终点nf,在ns前为0,在ns后为1
(n0?ns?nf)。

(3)复指数序列。

图1.1 程序运行结果
2、使用Matlab建立离散控制系统数学模型
传递函数模型:num=[b1,b2,…bm],den=[a1,a2,…an],
numb1sm?b2sm?1???bm
(式1.1) G(s)??nn?1
dena1s?a2s???bn
零极点增益模型:z=[z1,z2,……zm],p=[p1,p2……pn],k=[k],
G(s)?k
(s?z1)(s?z2)?(s?zm)
(式1.2)
(s?p1)(s?p2)?(s?pn)
建立如下系统模型,观察运行结果并记录。

(1)传递函数模型;(2)零极
点增益模型。

G(z)?z(z?1)z2 ?z
(z?2)(z?3)?z2
?5z?6
实验报告
1、编写实验程序,并调试分析各种离散信号的特点;
2、打印程序运行结果。

(式1.3)四、
实验二离散系统稳定性研究
一、实验目的
1、掌握计算机控制系统动态过程的三个参数对系统暂态响应的影响;
2、理解采样周期对系统稳定性的影响;
3、掌握计算机控制系统稳态误差的影响因素。

二、实验要求
给定一个计算机控制系统,通过编程求出闭环系统的输出脉冲序列,观察并记
录系统单位阶跃响应的调整时间,最大超调量与峰值时间。

改变系统的采样周期,观察输出波形的变化情况。

分别给系统加入三种输入信号:单位阶跃信号、单位斜坡信号、加速度信号,计算此时的稳态误差。

三、实验步骤
判断一个线性系统稳定性的一种最有效的方法是直接求出系统所有的极点,然
后根据极点的分布情况来确定系统的稳定性。

1、编写程序,判断连续系统的
稳定性:
1. num = [ 3 2 1 4 2];
2. den = [ 3 5 1 2 2 1];
3. [z,p] = tf2zp(num,den);
4. ii =
find( real(p) > 0 ); 5. if(n1>0)
6. disp('Unstable');
7. disp(p(ii));
8. else
9. disp('Stable'); 10. end
2、给定一计算机控制系统,通过编程求出闭环系统的输出脉冲序列。

四、实
验报告
记录判稳结果,闭环系统的输出波形。

篇四:有限拍无纹波的设计
第一章有限拍无纹波调节器的设计
计算机控制系统的设计,是指在给定系统性能指标的条件下,设计出数字调节器,使系统达到要求的性能指标。

本章介绍的离散化设计是在Z平面上设计的
方法,对象可以用离散模型表示或者用离散化模型表示的连续对象。

离散化设
计比模拟设计精确,所以,离散化设计有的也称为精确设计法。

离散化设计时
也应该合理选择采样周期,系统必须工作在线区。

1.1 有限拍无纹波设计思路
1.1.1有限拍设计概述
有限拍设计的要求是在系统在典型的输入作用下,经过尽可能少的采样周期后
系统达到稳定。

并且,在采样点之间没有波纹。

有限拍无波纹设计其实是一种
时间的最优控制。

A(z?1)典型输入的Z变换具有R(z)?的形式;有限拍随动系统如图示,图1-
1?1m(1?z)
中D(z)是数字调节器模型,由计算机实现,H0(s)是零阶保持器的传递函数。

图1-1 有限拍随动系统
G(s)是控制对象的传递函数,零阶保持器和控制对象离散化以后,成为广义对
象的Z传递函数HG(z):
HG(z)=Z[H0(s)G(s)](1-1)
有限拍随动系统的闭Z环传递函数Gc?
有限拍随动系统的误差Z传递函数 D(z)HG(z) (1-2) 1?D(z)HG(z)
Ge(z)?E(z)?1?Gc(z) R(z)
=1 (1-3) [1?D(z)HG(z)]
有限拍随动系统的调节器由(1-2)和( 1-3)可得:
Gc(z)(1-4) D(z)Ge(z)HG(z)
我们都清楚,随动系统的调节时间也就是系统的误差e(kT)达到恒定值或趋于零所需要的时间,根据Z变换的定义:
E(z)??e(kT)z?k=e(0)?e(T)z?1?e(2T)z?2?e(3T)z?3???e(kT)z?k??(1-5)
k?0?
由式(1-5)就可知道e(0),e(T),e(2T),?,e(kT),?。

有限拍系统就是要求系统在典型的输入作用下,当k≥N时,e(kT)为恒定值或e(kT)等于零。

N为尽可能小的正整数。

由式( 1-3)得
A(z?1) (1-6) E(z)?Ge(z)R(z)?Ge(z)?1m(1?z)
在特定的输入作用下,为了使(1-6)式中E(z)是尽可能少的有限项,必须合理地选择Ge(z)。

若选择Ge(z)=(1?z?1)MF(z) M≥m
F(z)是z?1的有限多项式,不含有(1-z?1)因子。

则可使E(z)是有限多项式。

当选M=m,且F(z)=1时,不仅可以使数字调节器简单,阶数比较低,而且还可以使E(z)的项数较少,因而调节时间ts较短,据此,对于不同的输入,可以选择不同的误差Z传递函数。

有限拍设计的方法、过程及其结构虽然简单明了,但是在设计的过程中我们还是要注意到以下问题:
(1)有限拍系统对输入形式的适应性差;
(2)有限拍系统对参数的变化很敏感;
(3)采样频率的上限受到饱和特性的限制;
(4)有限拍系统不能保证采样点之间的误差为零或恒值,系统存在纹波,纹波对系统的工作是有害的。

故为保证采样点之间的误差为零或恒值,需进行有限拍无纹波的设计。

1.1.2有限拍调节器的设计
有限拍系统采用Z变换方法进行设计,采样点上的误差为零,不能保证采样点
之间误差值为零,有限拍系统的输出响应在采样点之间存在纹波。

纹波不仅造
成误差,也能消耗功率,消费能量,而且造成机械摩损。

有限拍的设计要求是
在系统的典型输入作用下,经过尽可能少的采样周期以后,系统达到稳定。

并且,在采样点之间没有纹波。

波动是零阶保持器的输入e2(kT)的波动造成的。

有限拍无纹波设计就是要求当k≥N时,e2(kT)保持恒值,或为零,N为某正数。

由于 E2(z)?D(z)E1(z)?D(z)GeR(z)。

若选定D(z)Ge(z)是z?1的有限多项式,
那么,在确定的输入作用下,经过有限拍,e2(kT)就能达到某恒定值,而且能
保证系统的输出没有纹波。

由(1-4)式,有限拍调节器D(z)?Gc(z),它跟系统的闭环Z传递函数
Gc(z)Ge(z)HG(z)
和输入型式[与选择的Ge(z)]有关,也跟对象的特性HG(z)有关。

当对象特性HG(z)中包含z?r因子以及单位圆上(z=1除外)和单位圆外的零点时,有限拍调节器将可能无法实现。

z
设HG(z)=?r?(1?zzi
i?1
il?1) ?(1?pz
i?1
nn?1)
z
则D(z)?r?(1?pzi
i?1
n
i?1?1)Gc(z)(1-7) Ge(z)?(1?ziz?1)
式中zi是HG(z)零点,pi是HG(z)极点
由式(1-7)可见,若D(z)中存在zr环节,则表示数字调节器应具有超前特性,即在环节施加输入信号之前r个采样周期就应当由输出,这样的超前环节是不
可能实
现的。

所以HG(z)分子中含有z?r因子时,必须使闭环Z传递函数Gc(z)的分子中含有z?r因子,以抵消HG(z)中的z?r因子,以免D(z)中出现超前环节。

在式(1-7)中,若在?(1?ziz?1)中,存在单位圆上(zi?1除外)和单位圆外
i?1l
的zi时,则D(z)将是发散不可实现的,因此,D(z)中不允许包含HG(z)的这类零点,从而保证了D(z)的稳定性。

当然,Gc(z)的分子部分增加了这些zi≥1(zi?1除外)的零点以外后,将使调节时间ts加长。

由式(1-4),有限拍系统的闭环传递函数 Gc(z)?D(z)HG(z)Ge(z)。

若对象特
性HG(z)的极点?(1?piz?1)中,存在单位圆上(pi?1除外)或单位圆外的极点时,
i?1n
为了保证系统的输出稳定,HG(z)的单位圆上(pi?1除外)或单位圆外的极点,用Ge(z)的零点对消掉。

有限拍系统采用Z变换方法进行设计,有限拍系统的输出响应在采样点之间存
在纹波。

有限拍的设计要求是在系统的典型输入作用下,经过尽可能少的采样
周期以后,系统达到稳定,并且在采样点之间没有纹波。

1.1.3 采样频率的选择
按照典型输入的有限拍系统,其调节时间ts为一个到几个采样周期T。

也就是
说调节时间ts跟有限拍系统的采样周期T有关,那么,当系统的采样频率无限增加,也就是采样周期无限缩短时,系统地调节时间ts不是趋近于零了吗?事实上,从能量的角度来说,这是不可能的,因为不可能提供无穷大的能量,使
系统在一瞬间从一种状态进入到另一种状态。

另外,由于采样频率fs的上限受到饱和特性的限制,不可能无限提高fs。

1.1.4 有限拍无纹波设计
有限拍系统采用Z变换方法进行设计,采样点上的误差为零,不能保证采样点
之间误差值为零,有限拍系统的输出响应在采样点之间存在纹波。

纹波不仅造
成误差,也能消耗功率,消费能量,而且造成机械摩损。

有限拍的设计要求是
在系统的典型输入作用下,经过尽可能少的采样周期以后,系统达到稳定。

并且,在采样点之间没有
纹波。

1.2对特定对象有限拍无纹波的设计步骤
有限拍系统采用Z变换方法进行设计,采样点上的误差为零,不能保证采样点
之间误差值为零,有限拍系统的输出响应在采样点之间存在纹波。

纹波不仅造
成误差,也能消耗功率,消费能量,而且造成机械摩损。

有限拍的设计要求是
在系统的典型输入作用下,经过尽可能少的采样周期以后,系统达到稳定。

并且,在采样点之间没有纹波。

波动是零阶保持器的输入e2(kT)的波动造成的。

有限拍无纹波设计就是要求当k≥N时,e2(kT)保持恒值,或为零,N为某正数。

由于E2(z)?D(z)E1(z)?D(z)GeR(z)。

若选定D(z)Ge(z)是z?1的有限多项式,
那么,在确定的输入作用下,经过有限拍,e2(kT)就能达到某恒定值,而且能
保证系统的输出没有纹波。

有限拍无波纹随动系统如图1-2,对象特性G(S)=10/S(1+0.1S) 采用零阶保持器,采样周期T=0.1S,设计单位阶跃输入时有限拍无波纹调节器D(Z):
图1-2 有限拍随动系统
广义对象的Z传递函数
HG(z)?(1?e?TS)?0.368z?1(1?0.717z?1)10?Z??=?1?1ss(0.1s?1)??(1?z)(1?0.3 68z)
HG(z)具有z-1因子,零点z1=-0.717,极点p1=1, p2=0.368。

Gc?z??z?1?1?0.717z?1??a0?a1z?1???选择 ? ?12?1Ge?z???1?z1??b0?b1z??? (1-7)
Gc(z)中z-1和1+0.717z-1是由于HG(z)中含有z-1因子和零点z=-0.717,
Ge(z)中
(1-z-1)2是由单位速度输入决定的。

而Gc(z)中(a0+a1z-1)的项和Ge(z)中的
(b0+b1z-1)项。

相关文档
最新文档