最小拍控制器设计.doc

最小拍控制器设计matlab实验 [实验目的] 了解和掌握有纹波和无纹波最小拍控制器的原理和设计方法。 利用Matlab仿真，观察系统的输入输出曲线。 [实验内容] 系统如图所示， G(s)?-R( G(s) ? - R(s) Y(s) ZOH D(z) A、阶跃输入信号作用下，有纹波最小拍控制器、无纹波最小拍控制器设计； 最小拍有纹波控制器设计: 最小拍无纹波控制器设计: matlab代码： % 有纹波 T=1;gz=c2d(tf(10,[1 1 0]),T) dz=tf([0.1*exp(1) -0.1],[1 exp(1)-2],T) sys=feedback(gz*dz,1) step(sys) % 无纹波 T=1;gz=c2d(tf(10,[1 1 0]),T); dz=tf([0.1*exp(1) -0.1],[exp(1)-1 exp(1)-2],T) sys=feedback(gz*dz,1) step(sys) matlab结果: % 有纹波 gz = 3.679 z + 2.642 ---------------------- z^2 - 1.368 z + 0.3679 dz = 0.2718 z - 0.1 -------------- z + 0.7183 sys = z^2 + 0.3504 z - 0.2642 ---------------------------------------- z^3 + 0.3504 z^2 - 0.2642 z + 3.331e-016 % 无纹波 dz = 0.2718 z - 0.1 ---------------- 1.718 z + 0.7183 sys = z^2 + 0.3504 z - 0.2642 -------------------------------------------------- 1.718 z^3 - 0.6321 z^2 - 6.661e-016 z + 3.331e-016 B、使A中采样点间增加4个点进行显示，观察有纹波、无纹波控制器的区别； 在采样点间增加4个点相当于T=0.2s; 最小拍有纹波控制器设计: 最小拍无纹波控制器设计: matlab代码： % 有纹波 T=0.2;gz=c2d(tf(10,[1 1 0]),T) dz=tf([1 -exp(-0.2)],[10*exp(-0.2)-8 10-12*exp(-0.2)],T) sys=feedback(gz*dz,1) step(sys) % 无纹波 T=0.2;gz=c2d(tf(10,[1 1 0]),T); dz=tf([1 -exp(-0.2)],[2-2*exp(-0.2) 10-12*exp(-0.2)],T) sys=feedback(gz*dz,1) step(sys) matlab结果: % 有纹波 gz = 0.1873 z + 0.1752 ---------------------- z^2 - 1.819 z + 0.8187 dz = z - 0.8187 ----------------- 0.1873 z + 0.1752 sys = 0.1873 z^2 + 0.02188 z - 0.1435 ------------------------------------------------ 0.1873 z^3 + 0.02188 z^2 - 0.1435 z - 5.551e-017 % 无纹波 dz = z - 0.8187 ----------------- 0.3625 z + 0.1752 sys = 0.1873 z^2 + 0.02188 z - 0.1435 --------------------------------------------------- 0.3625 z^3 - 0.2968 z^2 + 1.943e-016 z - 5.551e-017 二、当时 A、阶跃输入信号作用下，无纹波最小拍控制器设计D1(z)； 最小拍无纹波控制器设计: matlab代码： % 无纹波 T=1;gz=c2d(tf(1,[1 0]),T) dz=tf(1,1,T) sys=feedback(gz*dz,1) step(sys) matlab结果: % 无纹波 gz = 1 ----- z - 1 dz = 1 sys = 1 - z B、斜坡输入信号作用下，无纹波最小拍控制器设计D2(z)； 最小拍无纹波控制器设计: matlab代码： % 无纹波 T=1;gz=c2d(tf(1,[