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《计算机控制》课程设计报告

题目:最小拍控制设计

姓名:

学号:

2014年7月4日

《计算机控制》课程设计任务书

学号班级

学生指导教师

题目最小拍控制设计

设计时间2014年6月27日至2014年7月4日共1周

设计任务：

设单位反馈线性定常离散系统的连续部分和零阶保持器的传递

101eTs

G(s)G(s)

函数分别为ps(s1)，hs，采样周期T0.1s，设

计数字控制器D(z)，要求系统在单位斜坡输入时实现最小拍无波纹

控制。

方案设计：

1.完成控制系统的分析、设计；

2.选择元器件，完成电路设计，控制器采用MCS-51系列单片机

(传感器、功率接口以及人机接口等可以暂不涉及，使用)Protel

绘制原理图；

3.编程实现单片机上的控制算法。

报告内容：

设计要求1.控制系统仿真和设计步骤，应包含性能曲线、采样周期的选择、

数字控制器的脉冲传递函数和差分方程；

2.元器件选型，电路设计，以及绘制的Protel原理图；

3.软件流程图，以及含有详细注释的源程序；

4.设计工作总结及心得体会；

5.列出所查阅的参考资料。

指导教师签字：系（教研室）主任签字：

2014年6月27日

一、题目分析

根据题目要求，设单位反馈线性定常离散系统的连续部分和零阶保持器的传

101eTs

G(s)G(s)

递函数分别为ps(s1)，hs，采样周期T0.1s，设计数字控

制器D(z)，要求系统在单位斜坡输入时实现最小拍无波纹控制。

二、设计最小拍控制器

1、控制系统总体介绍

最小拍闭环控制系统包括给定值，输出值，D/A转换环节，数字控制器，

被控对象，零阶保持器等环节。

在数字随动控制系统中，要求系统的输出值尽快地跟踪给定值的变化，最少

拍控制就是为满足这一要求的一种离散化设计方法。所谓最少拍控制，就是要求

闭环系统对于某种特定的输入在最少个采样周期内达到无静差的稳态，且闭环脉

冲传递函数具有以下形式：

12N

(z)zzz

12N

式中N是在可能情况下的最小正整数。这一形式表明闭环系统的脉冲响应在N

个采样周期后变为0，从而意味着系统在N拍之内达到稳态。

2、控制系统框图及闭环工作原理