第13周第1次.pdf

3.4 最少拍控制算法 当微型计算机控制系统存在偏差时，希望能尽快地消除偏差，使输出 跟随输入变化。对于数字随动控制系统，要求系统的输出能够以最快响应 速度 （在有限的几个采样周期内）准确跟踪期望值的变化，而习惯上把一 个采样周期称为一拍，最少拍控制算法就是根据这个要求提出的一种设计 方法。 少拍控制系统的设计任务是设计一个数字控制器，在某一典型输入 信号 （例如单位阶跃信号 单位斜坡信号或单位加速度信号）作用下， 1.让系统能在 少的几个采样周期内结束过渡过程； 2.其输出值在采样时刻能准确地跟踪输入信号，不存在静差； 3.在两个相邻采样时刻间无纹波。 少拍控制系统又称为 快响应系统或 小调整时间系统，实际上是 一种时间 优控制。可以看出， 少拍控制系统应具有快速性、准确性和 稳定性。 PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 á 3.4.1 最少拍数字控制器设计 1．最少拍数字控制器的初步设计 1．最少拍数字控制器的初步设计 （1 ）3种典型的输入信号 对于微型计算机控制系统，其典型的输入信号有3种，即 1 ）单位阶跃输入 1 r (t) u(t), r (kT ) u(kT ) R (z ) 1 1 z 2 ）单位速度输入（单位斜坡信号） 1 Tz r (t) t, r (kT) kT R (z ) 1 2 (1 z ) 3 ）单位加速度输入（单位抛物线信号） 1 2 1 2 T 2 (1 z 1 )z 1 r(t) t , r(kT ) (kT) R (z ) 1 3 2 2 2(1 z ) PDF 文件使用 pdfFactory Pro 试用版本创建 á 由此可见，典型输入信号的Z变换具有以下形式 A(z ) R (z ) 1 m (3-75) (1 z ) 式中，m为正整数，即m=1,2,3,…，A(z)是不包括 (1 z 1 ) 因式的关于z 1 的多项式。对于不同的输入，只 是m不同而已。一般只讨论m=1、2、3的情况。 （2 ）闭环误差脉冲传递函数的初步确定 E (z ) (z )R (z ) 根据3.2节的推导知： e ，将式(3-75) 代入后得： (z )A(z )