最小拍控制算法研究

最少拍控制算法研究

姓名:陈龙 学号:0807030214 实验指导老师：万敏

一、 实验目的

1.学习并熟悉最少拍控制器的设计和算法。

2.研究最少拍控制系统的输出采样点间纹波的形成。

3.熟悉最少拍无纹波控制系统控制器的设计和实现方法。

二、 实验设备

1.THBCC-1型信号与系统控制理论及计算机控制技术实验平台。

2.THBXD 数据采集卡一块（含37芯通信线、16芯排线和USB 电缆线各1根）。

3.PC 机1台（含软件“THBCC-1”）。

三、实验内容

1．设计并实现具有一个积分环节的二阶系统的最少拍控制。

2．设计并实现具有一个积分环节的二阶系统的最少拍无纹波控制，并通过混合仿真实 验，观察该闭环控制系统输出采样点间纹波的消除。

四、实验原理

在离散控制系统中，通常把一个采样周期称作一拍。最少拍系统，也称为最小调整时间系统或最快响应系统。它是指系统对应于典型的输入具有最快的响应速度，被控量能经过最少采样周期达到设定值，且稳态误差为定值。显然，这样对系统的闭环脉冲传递函数)(z 提出了较为苛刻的要求，即其极点应位于Z 平面的坐标原点处。

五、实验电路图和最少拍计算机控制原理框图

其中：R 1=200K ，R 2=100K ，R 3=100K ，C 1=10uF ，C 2=10uF

六、最少拍有纹波控制的算法的脚本程序

dim sv,pv,op,opx,opxx,ei,eix,eixx,Ts,A,B,k,Ti,x

sub Initialize(arg)

WriteData 0 ,1

WriteData 0 ,2

opx=0

opxx=0

eix=0

eixx=0

end sub

sub TakeOneStep (arg)

pv = ReadData(1) '当前测量值

sv=sv+0.03

Ts=0.2

'当前采样周期200ms

if sv>=4.8 then

sv=4.8

end if

ei=sv-pv

Ti=1

k=0.5

C=exp(-Ts/Ti)

A=Ts+Ti*C-Ti

B=(Ti-Ti*C-Ts*C)/A

op=(1-B)*opx+B*opxx+2*ei/(k*A)-(1+2*C)*eix/(k*A)+C*eixx/(k*A) '当前输出值

eixx=eix

eix=ei

opxx=opx

opx=op

if op<=-4.9 then '输出值限幅

op=-4.9

end if

if op>=4.9 then

op=4.9

end if

WriteData op ,1

WriteData sv ,2

end sub

sub Finalize (arg)

WriteData 0 ,1

WriteData 0 ,2

end sub

七、实验数据或曲线

1、有纹波：采样时间为200，Ts=0.

2、Ti=1、k=0.5。

2、无纹波：采样时间为200，Ts=0.2、Ti=1、k=0.5。