最少拍控制系統(tǒng)

1、最少拍控制系統(tǒng)(Simuli nk仿真實驗)1. 實驗?zāi)康呐c要求(1) 掌握最少拍有紋波、無紋波系統(tǒng)的設(shè)計方法；(2) 學(xué)會對最少拍控制系統(tǒng)的分析方法；(3) 了解輸入信號對最少拍控制系統(tǒng)的影響及其改進措施。2. 實驗設(shè)備(1 )硬件環(huán)境微型計算機一臺，Pentium4以上各類微機(2 )軟件平臺操作系統(tǒng)：Win dows2000MATLAB6.0仿真軟件3. 實驗原理最少拍控制是一種直接數(shù)字設(shè)計方法。所謂最少拍，就是要求閉環(huán)系統(tǒng)對于某種特定的輸入在最少個采樣周期內(nèi)達到無靜差的穩(wěn)態(tài),是系統(tǒng)輸出值盡快地跟蹤期望值的變化。它的閉環(huán)Z傳函具有形式1(Z)1Z 2ZNnZ在這里，N是可能情況下的最小整

2、數(shù)。這一傳函形式表明閉環(huán)系統(tǒng)的脈沖響應(yīng)在N個采樣周期后變?yōu)榱?，從而意味著系統(tǒng)在N拍之內(nèi)達到穩(wěn)態(tài)。其控制原理如圖1-1 :(z)4 G /R(zu_Y)圖1-1最少拍系統(tǒng)控制原理圖(1) 輸入信號為單位階躍信號(2)被控對象為:G(s)2.12 s (s 1.252 )(3)采樣周期T=1s。4. 實驗內(nèi)容與步驟(1 )按系統(tǒng)要求計算 D(Z)為有紋波控制器和無紋波控制器;號和單位速度信號，設(shè)計控制器，觀察輸入輸出波形，標(biāo)明參數(shù)，打印結(jié)果;(3) 觀察系統(tǒng)輸出波形在采樣點以外的波形。(4) 比較有紋波與無紋波系統(tǒng)的區(qū)別，分析其原因。5 思考與分析(1) 最少拍受什么限制而使調(diào)整節(jié)拍增加？(2)

3、無紋波系統(tǒng)對控制器有何要求？(3) 分析不同輸入信號對最少拍控制系統(tǒng)的影響。6 實驗結(jié)果圖1-2單位階躍輸入下最少拍有紋波控制系統(tǒng)仿真結(jié)構(gòu)模型圖1-3最少拍有紋波控制一一控制器輸出圖1-4最少拍有紋波控制系統(tǒng)輸出圖1-2單位階躍輸入下最少拍無紋波控制系統(tǒng)仿真結(jié)構(gòu)模型圖1-6最少拍無紋波控制一一控制器輸出圖1-7最少拍無紋波控制一一系統(tǒng)輸出7 思考與分析(1) 最少拍受什么限制而使調(diào)整節(jié)拍增加？答：最少拍受輸入函數(shù) R(Z)的階數(shù)限制，階數(shù)越高，調(diào)整時間越長。(2) 無紋波系統(tǒng)對控制器有何要求？答：被控對象G(S)有足夠的積分環(huán)節(jié)；D(Z)必須包含G(Z)中的圓內(nèi)圓外的全部零點N(Z);最少拍無紋波控制器確定被控