最少拍无纹波计算机控制系统设计及仿真实现㊣精品文档值得下载

。

对速度输入，当时，有常数即中至少要有个积分环节。

对加速度输入，当时，有常数。

中至少要有两个积分环节。

这样，被控对象必须有能力给出与系统相同且平滑的输出。

因此，设计最少拍无纹波控制器时，针对输入对象必须有足够的积分环节。

最少拍无纹波系统确定的约束条件要使系统的稳态输出无纹波，就要求稳态时的控制信号为常值包括。

控制信号的变换如果系统经过个采样周期到达稳态无纹波要求设广义对象由要使为常数，必须是的有限多项式。

故闭环传递函数必须包含的全部零点及滞后环节。

令为所有零点数包括单位圆内单位圆上以及单位圆外的零点。

，，为其所有零点。

单位脉冲信号首先选择系统的闭环脉冲传递函数和误差的脉冲传递，系统的输出等于输入，设计正确。

三分别在单位脉冲信号和单位速度信号的作用下，运用对其控制结果进行仿真。

单位阶跃信号系统仿真模型框图如下图。

函数，并且其中取决于输入信号的类型。

当输入信号是单位脉冲信号时，所以无波纹最小拍控制器因为所以有检验误差序列由误差变换函数得知，≧后，这就说明拍以后，误差为，系统的输出等于输入，设计正确。

单位速度信号此时，检验误差从可以看出来，单位速度信号输入系统，当≧之后，即两拍之后，误差由变换定义可知可见系统经过两拍后，即，，其输出响应曲线无波纹的跟随输入信号，系统调节时间为系统输出响应曲线如图所示单位速度信号输入时在单位速度输入时的闭环传递函数为由得展开对应系数相等，得速度传递函数为所以有两拍后达到稳定。

，，，可以知道的极点有，所以最少拍有纹波数字控制器的设计设计理论按最少拍有纹波系统设计的控制器，其系统的输出值跟踪输入值后，在非采样点有纹波存在。

原因就在于当偏差为时数字控制器的输出序列不为恒值，常数或零。

而是振荡收敛的，非采样时刻的纹波，此时的误差函数为用绘制的图形为单位阶跃输入时运行结果为单位速度输入时最少拍有波纹系统数字控制器的单位速度控制器的传递函数为输入信号为最少个采样周期内达到无静差的稳态使系统输出值尽快地跟踪期望值的变化。

它的闭环传递函数具有形式在这里是可能情况下的最小正整数。

这传递形式表明闭环系统的脉冲响应在个采样周期后变为零从而意味着系统在拍之内到达稳态。

其控制原理如图带零阶保持器的广义被控对象为用的计算程序如下因有因子，零点，极点，。

闭环脉冲传递函数应选为包含因子和全部零点，所以应由输入形式的不稳定极点和的阶次三者来决定。

所以选择因，将上述所得的和的值代入后，可得所以解得，。

由可判断所设计的是否是最少拍无纹波数字控制器系统，由式可得运用长除法所得结果，最少拍无纹波计算机控制系统设计及仿真实现课设目的学习并掌握有纹波最少拍控制器的设计和实现方法研究最少拍控制系统对典型输入的适应性及输出采样点间的纹波学习并掌握最少拍无纹波控制器的设计和实现方法研究输出采样点间的纹波消除方法以及最少拍无纹波控制系统对典型输入的适应性。

编写算法仿真程序实现模拟步进电机进给过程撰写设计说明书。

课设内容下面以个具体实例介绍最少拍系统的设计和仿真。

如图所示的采样数字控制系统，图离散控制系统结构图其中对象零阶保持器选择采样周期，试设计无纹波最少拍控制器，并分析仿真结果分别在单位阶跃单位速度输入下设计无纹波有限拍控制器在仿真环境画出仿真框图及得出仿真结果，画出数字控制器和系统输出波形。

与有纹波系统进行对比分析选用单位速度输入进行对比分析即可探讨最少拍无纹波控制系统对典型输入的适应性问题实验原理最少拍控制是种直接数字设计方法。