内蒙古工业大学计算机控制系统课程设计(3)

第一章 计算机控制系统的离散化设计

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。

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。

图1-1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

D(z)HG(z)

1 D(z)HG(z)

E(z)R(z)

（1-2）

1

[1 D(z)HG(z)]

有限拍随动系统的误差Z传递函数Ge(z)

1 Gc(z)

=

（1-3）

有限拍随动系统的调节器由（1-2）和（ 1-3）可得：

D(z)

Gc(z)Ge(z)HG(z)

（1-4）

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

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