最少拍无纹波控制器设计.docx

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1、最少拍无纹波控制器设计下面看看最少拍无纹波控制器的设计方法。(1)最少拍无纹波控制器实现的必要条件最少拍无纹波控制能够实现的必要条件是被控对象Gp(s)中含有与输入信号相对应的积分环节数。从例中还可以看出，系统进入稳态后，若数字控制器输出u(t)仍然有波动，则系统输出就会有纹波。因此要求u(t)在稳态时，或者为0,或者为常值。无纹波系统的闭环脉冲传递函数(z)必须选择为：(1)此式与一般系统的有纹波最少拍系统的(Z)选择式形式上一样，只是在无纹波系统中，(z)包含G(Z)的所有W个零点。式中m为广义对象G(Z)的瞬变滞后；q为典型输入函数R(Z)分母的(I-ZT)因子的阶次；bl,b2,bw为

2、G(Z)所有的w个零点；V为G(Z)在Z平面单位圆外的极点数(Z=I的极点不计在内)。待定系数c,cl,，cq+vT,由以下方程确定(2)(2)设计举例K例U试针对等速输入函数设计快速无纹波系统，画出数字控制器和系统的输出序列波形图。解:被控对象的传递函数GP(S)=K/s(l+Tms),其中有一个积分环节，说明它有能力平滑地产生等速输出响应,满足无纹波的必要条件。将G(S)展开得代入K=IOs-I,T=Tm=O025s,得零阶保持器和被控对象组成的广义对象的脉冲传递函数为可以看出，G(Z)的零点为-0.718(单位圆内)、极点为1(单位圆上)、0.368(单位圆内),故u=l,V=O(Z=I

3、的极点除外)，m=l,q=2。与又纹波系统一样，统计V时，Z=I的极点不包括在内.根据快速无纹波系统对闭环脉冲传递函数(z)的要求式(6.17),得到闭环脉冲传递函数为根据式(1),求得上式中两个待定系数分别为。于是，快速无纹波系统的闭环脉冲传递函数为最后，求得数字控制器的脉冲传递函数为闭环系统的输出序列为数字控制器的输出序列为无纹波系统数字控制器和系统的输出波形如图1所示。图1输出序列波形图有纹波系统调整时间为2T,无纹波系统调整时间为3T,无纹波系统调整时间增加了1T；有纹波系统输出经2T后在采样点间有纹波，因经2T后控制器输出u(t)仍有脉动，而无纹波系统经3T后，u(t)为恒值，系统输出在采样点间不存在纹波。另外要说明的一点是，针对某一典型输入设计的无纹波系统，在其他类型典型输入下，输出也无纹波，但通常系统的动态性能变坏。