计算机控制最小拍有波纹控制

重庆交通大学

学生实验报告

实验课程名称计算机控制技术

开课实验室304

学院机电与汽车工程年级2011 专业班电气一班学生姓名鑫晟学号************

开课时间2013 至2014 学年第二学期

一、实验目的

1.熟悉最少拍计算控制系统的原理，掌握最少拍有波纹控制器的设计方法。

二、实验原理

对已知被控对象的传递函数为()()

s s s W d 1.0110+=；采样周期为0.1s ① 试设计单位速度输入时的最少拍有纹波数字控制器；

② 将按单位速度输入时的最少拍有纹波设计的数字控制器，改为按单位速加度和单位阶跃信号输入时，分析其控制效果。

三、实验设备

Matlab 软件

四、实验结果与分析

（1）试设计单位速度输入时的最少拍有纹波数字控制器

()()()

()()111

1717.0115.01368.013587.1----+---z z z z z D 其设计仿真图如下所示：

其控制器的输出与系统的输出如下所示：

（上图为系统的输出，下图为控制器的输出）输出与输入的对比图如下：

（2）当输入信号改为按单位加速度输入时，其输出的结果为：

（上图为系统的输出，下图为控制器的输出）

输出与输入的对比图如下：

通过观察图形可以看出运用单位速度输入时最小拍有纹波数字控制器的设计的控制器，当输入为单位加速度输入时，输出有输入一直存在着一定的偏差，但是偏差不是很大。在一定的条件下式能够满足设计要求的。

（3）当输入信号改为按单位阶跃信号输入时，输出的结果为：

（上图为系统的输出，下图为控制器的输出）

输出与输入的对比图如下：

通过观察图形可以看出运用单位速度输入时最小拍有纹波数字控制器的设计的控制器，当输入为单位阶跃输入时，输出的超调量很高，不过在经过一定的时间以后，系统也能够达到稳定。说明在某些对超调量要求的高的场合是可以运用这样的进行控制。