计算机控制ComputerControlTechnology第4章常规及复杂控制技术4.1数字控制器的连续化设计技术数字控制器的连续化设计步骤设计假想的连续控制器选择采样周期T将D(s)离散化为D(z)设计由计算机实现的控制算法校验1.假想的连续控制器D(S)设计的第一步就是找一种近似的结构，来设计一种假想的连续控制器D(S)，这时候我们的结构图可以简化为：2.选择采样周期T采样定理：采样周期T≤π/ωmax间接设计方法实现的重要依据是：（1）采样周期满足香农采样定理（2）采样周期足够小，达到零阶保持器的相位滞后可以忽略不计的程度。模拟化设计方法的假设采样频率足够高，以至于采样保持所引起的附加误差可以忽略，则系统的连续部分可以用连续系统替代。2.选择采样周期T在计算机控制系统中，完成信号恢复功能一般由零阶保持器H(S)来实现。零阶保持器的传递函数为：2.选择采样周期T从上式可以看出，零阶保持器将对控制信号产生附加相移(滞后)。对于小的采样周期，可把零阶保持器H(S)近似为：3.将D(S)离散化为D(Z)(2)前向差分法4.设计由计算机实现的控制算法5.校验Step1忽略控制回路中所有的零阶保持器和采样器Step2在S域中按连续系统性能指标进行设计Step3通过某种近似将连续控制器离散化为数字控制器Step4由计算机来实现t4.1.2数字PID控制器的设计比例勺PID调节的实质：根据输入的偏差信号，按比例、积分、微分的函数关系进行计算，其运算结果用于输出控制。1．模拟PID调节器4.1.2数字PID控制器的设计4.1.2数字PID控制器的设计4.1.2数字PID控制器的设计4.1.2数字PID控制器的设计4.1.2数字PID控制器的设计4.1.2数字PID控制器的设计4.1.2数字PID控制器的设计4.1.2数字PID控制器的设计4.1.2数字PID控制器的设计4.1.2数字PID控制器的设计4.1.2数字PID控制器的设计4.1.2数字PID控制器的设计4数字PID控制算法流程4.1.3数字PID控制器的改进4.1.3数字PID控制器的改进4.1.3数字PID控制器的改进4.1.3数字PID控制器的改进4.1.3数字PID控制器的改进4.1.3数字PID控制器的改进4.1.3数字PID控制器的改进4.1.3数字PID控制器的改进4.1.4数字PID控制器的参数整定4.1.4数字PID控制器的参数整定4.1.4数字PID控制器的参数整定4.1.4数字PID控制器的参数整定4.1.4数字PID控制器的参数整定4.1.4数字PID控制器的参数整定4.1.4数字PID控制器的参数整定4.1.4数字PID控制器的参数整定4.1.4数字PID控制器的参数整定4.1.4数字PID控制器的参数整定4．凑试法确定PID参数4．凑试法确定PID参数4．凑试法确定PID参数4．凑试法确定PID参数4.2数字控制器的离散化设计技术4.2.1数字控制器的离散化设计步骤4.2.1数字控制器的离散化设计步骤4.2.2最少拍控制器的设计4.2.2最少拍控制器的设计4.2.2最少拍控制器的设计1.闭环脉冲传递函数Ф(z)的确定1.闭环脉冲传递函数Ф(z)的确定1.闭环脉冲传递函数Ф(z)的确定2.典型输入下的最少拍控制系统分析2.典型输入下的最少拍控制系统分析2.典型输入下的最少拍控制系统分析3.最少拍控制器的局限性3.最少拍控制器的局限性3.最少拍控制器的局限性3.最少拍控制器的局限性3.最少拍控制器的局限性3.最少拍控制器的局限性3.最少拍控制器的局限性3.最少拍控制器的局限性4.2.3最少拍有纹波控制器的设计4.2.3最少拍有纹波控制器的设计4.2.3最少拍有纹波控制器的设计4.2.3最少拍有纹波控制器的设计4.2.3最少拍有纹波控制器的设计4.2.3最少拍有纹波控制器的设计4.2.3最少拍有纹波控制器的设计4.2.4最少拍无纹波控制器的设计4.2.4最少拍无纹波控制器的设计2.设计最少拍无纹波控制器的必要条件2.设计最少拍无纹波控制器的必要条件3.最少拍无纹波系统确定Ф(z)的约束条件3.最少拍无纹波系统确定Ф(z)的约束条件4.最少拍无纹波控制器确定Ф(z)的方法5.无纹波系统的调整时间最少拍无纹波系统的控制量和输出量小结作业ThankYou!