第三讲1 常规数字控制器设计方法—PID_上传-1.pdf

第三章第三章 常规数字控制器设计方法常规数字控制器设计方法 2014 7月23 日10时11分 1 33..11 数字控制器设计方法分类数字控制器设计方法分类 vv 自动化控自动化控制制系统的核系统的核心心是控制器是控制器。。控制器的控制器的任任务是按照务是按照一一定的定的 控制规律控制规律，，产生满足工艺要求的控制信号产生满足工艺要求的控制信号，，以输出驱动执行器以输出驱动执行器，， 达到自动达到自动控控制的目的制的目的。。在传统的在传统的模模拟控制系拟控制系统中统中，，控制控制器器的控的控 制规律或制规律或控控制作用是制作用是由由仪表或电仪表或电子子装置的硬装置的硬件件电路完成的电路完成的，，而而 在计算机在计算机控控制系统中制系统中，，除了计算除了计算机机装置以外装置以外，，更主要的更主要的体体现在现在 软件算法上软件算法上，，即数字控制器的设计上即数字控制器的设计上。。 vv 数字控制器设计：假设已知被控对象数学模型，用控制理数字控制器设计：假设已知被控对象数学模型，用控制理 的的 方法方法方法方法，，，，设计出数字控制器设计出数字控制器设计出数字控制器设计出数字控制器，，，，使使使使控制系统满足一定的控制系统满足一定的控制系统满足一定的控制系统满足一定的性能指标性能指标性能指标性能指标；；；； 数字数字量量 模拟模拟量量 数字数字部部分分 AA AA/D/D BB 连续部连续部分分 AA BB DD/A/A v 设计方法：离散化设计方法和连续化设计方法 2 2014 7月23 日10时11分 总目录 章目录 返回 上一页 下一页 连续连续化设计化设计 vv 连续连续化化设设计计方法方法((也称也称模拟模拟化化设设计计方法方法)) ：：忽略忽略控制控制回回路中路中所有所有 的的零零阶保持阶保持器器和采样和采样器器，，在在ss域域中按中按连续连续系统系统进进行行初步初步设设计计，， 求出求出连续连续控控制器制器，，再再通过通过某种近似某种近似，，将连续将连续控控制器制器变换变换为为离散离散 控制器控制器，，由由计算机计算机去实去实现现。。在在这个这个设计设计过程过程中中，，也可也可以用以用某种某种 zz域域分分析析法法来检验原来来检验原来的设计目的是的设计目的是否业否业已达到已达到。。 vv 缺点缺点：：离散离散化化过程过程中中，，动动态特性总态特性总要要变坏变坏，，需需要要试凑试凑 vv 离散离散化方法的化方法的选取非选取非常常重重要要 D(D(s)s) r(t) e(t) e(k) u(k) u(t) y(t) T D(z) T H0(s) G(s) 3 2014 7月23 日10时11分 总目录 章目录 返回 上一页 下一页 按连续系统设计方法设计数字控制系统的条件： vv 若若系统的系统的采样频率采样频率相相对对于于系系统的统的工作工作频率频率是足是足够高够高的的，， 以以至于至于采采样保持样保持器器所引起所引起的的附加滞后附加滞后影响可影响可忽忽略时略时，， 系统的系统的数数字控制器字控制器可可用模用模拟拟控制器控制器代替代替，，使使整个整个系统系统 成成为为模拟系统模拟系统，，从从而而可可用模拟用模拟化化方法方法进进行