計(jì)算機(jī)控制技術(shù)課件：4-4 常規(guī)及復(fù)雜控制技術(shù)(四)

1、第18講第4章 常規(guī)及復(fù)雜控制技術(shù)（四） 4.3.0 離散化設(shè)計(jì)的原因 4.3.1 數(shù)字控制器的離散化設(shè)計(jì)步驟 4.3.2 根軌跡法 4.3 數(shù)字控制器的離散化設(shè)計(jì)技術(shù)離散化設(shè)計(jì)方法： 當(dāng)所選擇的采樣周期比較大或?qū)刂瀑|(zhì)量要求比較高時(shí)，必須從被控對(duì)象的特性出發(fā)，直接根據(jù)計(jì)算機(jī)控制理論(采樣控制理論)來(lái)設(shè)計(jì)數(shù)字控制器。 因此，離散化設(shè)計(jì)技術(shù)比連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)更具有一般意義。 連續(xù)化設(shè)計(jì)技術(shù)的缺點(diǎn)： 要求相當(dāng)短的采樣周期！因此只能實(shí)現(xiàn)較簡(jiǎn)單的控制算法。 4.3.0 離散化設(shè)計(jì)的原因 返回4.3.1 數(shù)字控制器的離散化設(shè)計(jì)步驟1.根據(jù)性能指標(biāo)和約束條件，確定所需的(z)2.求廣義被控對(duì)象的脈沖傳遞函數(shù)

2、G(z)3.求取數(shù)字控制器的脈沖傳遞函數(shù)D(z)。則數(shù)字控制器的輸出U(z)為4.根據(jù)D(z)求取控制算法的遞推計(jì)算公式4.3.1 數(shù)字控制器的離散化設(shè)計(jì)步驟因此，數(shù)字控制器D(z)的計(jì)算機(jī)控制算法為按照上式，就可編寫(xiě)出控制算法程序。返回4.3.2 根軌跡法1.離散系統(tǒng)的根軌跡對(duì)于離散系統(tǒng)，在z平面中繪制根軌跡的方法與連續(xù)系統(tǒng)在s平面繪制根軌跡的方法完全相同。在s平面中，sj(即虛軸)是穩(wěn)定邊界，而在z平面中(即單位圓周)是穩(wěn)定邊界。只要注意到這個(gè)差別。那么離散系統(tǒng)的根軌跡設(shè)計(jì)方法便和連續(xù)系統(tǒng)的情況完全一樣。4.3.2 根軌跡法2.根軌跡法的參考設(shè)計(jì)步驟D(z)G(z)e(k)u(k)r(k)y(k)+_假想的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 (1)設(shè)D(z)k，繪制系統(tǒng)的根軌跡 根據(jù)根軌跡的形狀進(jìn)一步確定閉環(huán)系統(tǒng)的零極點(diǎn)分布是否能夠滿足性能指標(biāo)的要求。若能，說(shuō)明系統(tǒng)采用比例控制即可；若不能，則轉(zhuǎn)入下一步。 4.3.2 根軌跡法2.根軌跡法的參考設(shè)計(jì)步驟 (2)設(shè) ，繪制系統(tǒng)的根軌跡 p1和z1需要根據(jù)設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)給定。然后繪制系統(tǒng)的根軌跡。同時(shí)可以通過(guò)修正p1和z1來(lái)進(jìn)行反復(fù)的比較，直到盡可能達(dá)到比較滿意的閉環(huán)系統(tǒng)的零極點(diǎn)的配置。 若滿足要求，則設(shè)計(jì)完成；若仍不能滿足要求。則可取D(z)為二階環(huán)節(jié)，繼續(xù)上述步驟，直到滿意為止。 (3)對(duì)最后所設(shè)計(jì)