复杂控制规律系统设计
复杂过程控制系统--串级控制
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对于一个控制系统来说，当它在给定信号作用 下，其输出量能复现输入量的变化，即Y1(s)/X1(s) 越接近于1时，则系统的控制性能越好；当它在扰 动作用下，其控制作用能迅速克服扰动的影响，即 Y1(s)/F2(s)越接近于0时，则系统的控制性能越 好，系统的抗干扰能力就越强。 ❖ 图4-5串级控制系统抗干扰能力可用下式表示： Q C 2 ( s )= Y Y 1 1 ( ( s s ) ) / /X F 2 1 ( ( s s ) )= W C W 1 ( s * ) 0 W 2 ( 's 0 2 ) ( s )= W C 1 ( s ) W C 2 ( s ) W V ( s )
9
二、串级控制系统的特点与分析
在结构上与电力传动自动控制系统中的双闭 环系统相同(比单回路系统多了一个副回路)，其 系统特点与分析方法亦基本相同。
主回路(外环)：定值控制系统 副回路(内环)：随动控制系统 与单回路系统相比，串级控制系统多用了一 个测量变送器与一个控制器(调节器)，增加的投 资并不多(对计算机控制系统来说，仅增加了一个 测量变送器)，但控制效果却有显著的提高，其原 因在于串级控制系统中增加了一个包含二次扰动 的副回路。
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单回路控制系统的抗干扰能力为
Y(s)/X(s) QD2(s)=Y(s)/F2(s)=W C(s)W V(s)
串级控制系统与单回路控制系统的抗扰动能力
之比:
QC2(s) =WC1(s)WC2(s)
QD2(s)
WC(s)
设串级与单回路系统均采用比例调节器，其比
例放大系数分别为KC1、KC2、KC，则上式变为
第四章 复杂过程控制系统
❖串级控制 ❖前馈控制 ❖大滞后补偿控制 ❖比值控制 ❖分程与选择性控制 ❖多变量解耦控制 ❖模糊控制 ❖预测控制
《控制技术 》课件
传感器的种类繁多，如温度传感器、 压力传感器、位移传感器和速度传感 器等。
被控对象
01
被控对象是控制系统所要控制的 设备或过程，可以是机械系统、 电气系统、液压系统或气动系统 等。
02
被控对象的特性对控制系统的设 计具有重要影响，需要充分了解 被控对象的物理特性和动态特性 。
反馈回路
反馈回路是控制系统的重要组成部分 ，它通过将传感器的检测信号反馈给 控制器，实现系统的闭环控制。
系统调试
对控制系统进行全面的调试，包括功能调试、性能测 试等，确保系统正常运行。
调试工具
使用各种调试工具，如示波器、逻辑分析仪、仿真软 件等。
控制系统的维护与优化
系统维护
定期对控制系统进行维护，包括硬件设备的清洁、检查、更换等 ，确保系统稳定运行。
系统优化
根据实际运行情况，对控制系统进行优化，包括参数调整、算法 改进等，提高系统性能。
详细描述
控制系统分析是评估控制系统性能的重要环节，它通过分析系统的动态特性来 评估其性能。控制系统分析的主要目的是确定系统的稳定性，以及系统对外部 扰动的响应。常用的分析方法包括时域分析和频域分析。
控制系统设计
总结词
控制系统设计是根据系统分析和性能要 求，设计合适的控制策略以满足系统性 能要求的过程。
稳定性的判定方法
03
通过计算系统的极点或特征根，判断其是否位于复平面的左半
部分。
准确性
01
02
03
准确性的定义
准确性是指控制系统在稳 态下，输出量能够跟踪输 入量的能力。
准确性的评价指标
误差、稳态误差和无差度 。
提高准确性的方法
通过调整控制器的参数， 改善系统的动态性能和静 态性能。
《过程控制与自动化仪表》习题答案
第1章（P15）1、基本练习题（1）简述过程控制的特点。
Q：1）系统由被控过程与系列化生产的自动化仪表组成；2）被控过程复杂多样，通用控制系统难以设计；3）控制方案丰富多彩，控制要求越来越高；4）控制过程大多属于慢变过程与参量控制；5）定值控制是过程控制的主要形式。
（2）什么是过程控制系统？试用框图表示其一般组成。
Q：1）过程控制是生产过程自动化的简称。
它泛指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，是自动化技术的重要组成部分。
过程控制通常是对生产过程中的温度、压力、流量、液位、成分和物性等工艺参数进行控制，使其保持为定值或按一定规律变化，以确保产品质量和生产安全，并使生产过程按最优化目标自动进行。
2）组成框图：（3）)单元组合式仪表的统一信号是如何规定的？Q：各个单元模块之间用统一的标准信号进行联络。
1）模拟仪表的信号：气动0.02~0.1MPa、电动Ⅲ型：4~20mADC或1~5V DC。
2）数字式仪表的信号：无统一标准。
（4）试将图1-2加热炉控制系统流程图用框图表示。
Q：是串级控制系统。
方块图：（5）过程控制系统的单项性能指标有哪些？各自是如何定义的？Q：1）最大偏差、超调量、衰减比、余差、调节时间、峰值时间、振荡周期和频率。
2）略（8）通常过程控制系统可分为哪几种类型？试举例说明。
Q：1）按结构不同，分为反馈控制系统、前馈控制系统、前馈-反馈复合控制系统；按设定值不同，分为定值控制系统、随动控制系统、顺序控制系统。
2）略（10）只要是防爆仪表就可以用于有爆炸危险的场所吗？为什么？Q：1）不是这样。
2）比如对安全火花型防爆仪表，还有安全等级方面的考虑等。
（11）构成安全火花型防爆系统的仪表都是安全火花型的吗？为什么？Q：1）是。
2）这是构成安全火花型防爆系统的一个条件。
2、综合练习题（1）简述图1-11所示系统的工作原理，画出控制系统的框图并写明每一框图的输入/输出变量名称和所用仪表的名称。
复杂系统控制理论及其应用研究
复杂系统控制理论及其应用研究随着信息技术和系统科学的迅速发展，在日常生活中，我们经常面对各种复杂的系统，如生态系统、交通系统、市场经济等。
如何对这些复杂系统进行合理的控制，一直是人们关注的焦点。
复杂系统控制理论和方法是处理这些问题的有效工具。
一、什么是复杂系统复杂系统是指由许多相互连接、相互作用，其中包含大量部分相互独立的大量元素组成的系统，往往具有非线性、高度不确定、动态演化等特点。
复杂系统的研究内容涉及多个学科，包括物理学、数学、计算机科学、生物学、社会科学等。
复杂系统的结构和特性复杂多样，但通常存在着一些普遍的规律。
例如，许多复杂系统都表现出分形结构，即在不同的尺度上都具有相似的结构和性质。
这些规律的发现，为理解和控制复杂系统提供了重要的线索。
二、复杂系统控制的挑战与传统的线性系统相比，控制复杂系统具有更大的困难。
一方面，复杂系统的非线性和不确定性导致其行为难以预测和掌握，需要更加精细的模型和算法来描述和处理。
另一方面，复杂系统往往具有多层次、多尺度、多目标等特点，系统本身也是动态演化的，因此需要对系统的动态结构和演化进行更加深入的研究。
目前，控制复杂系统的研究主要围绕以下几个方向展开：1、系统建模与分析针对不同类型的复杂系统，需要建立适合的数学模型和理论框架。
常用的模型包括基于微分方程的状态空间模型、基于网络结构的图模型、基于统计方法的随机过程模型等。
建立适合的模型有助于深入理解复杂系统的本质机理和系统特性，并为控制系统提供基础。
2、复杂系统控制策略复杂系统的控制策略需要考虑多个方面的因素，如系统的输入输出关系、系统的状态反馈控制、控制目标是否可达、控制策略与系统性能的匹配等。
针对不同的复杂系统，需要设计出不同的控制方法和算法，如MPC（Model Predictive Control）、PID（Proportional Integral Derivative）算法等。
3、复杂系统的优化与协调控制在复杂系统中，单一的控制策略往往不能完全满足不同的优化目标。
大林算法控制系统设计-V1
大林算法控制系统设计-V1"大林算法控制系统设计"是一种根据数据驱动的算法控制系统设计方法，它可以在系统设计和控制中利用数据，自动优化系统的运行效率和性能表现。
该算法的设计思想是，通过观察和分析系统内的数据集，从中提取出规律和特征，然后再利用这些数据，通过数学运算得到最优解，在系统设计的各个环节中实现自动化的控制。
下面分几个方面分别介绍大林算法控制系统设计的内容：1. 数据采集和分析大林算法控制系统的第一步是数据的采集和分析。
该系统通过采集内部的数据集，并运用统计学和机器学习的算法进行分析，从而得到更多的数据。
2. 数据的预处理和清洗得到数据后，需要进行数据的预处理和清洗。
这意味着去除噪点、缺失值和异常值，以及对数据进行归一化、标准化和编码等处理。
3. 特征抽取在对数据进行预处理和清洗后，需要进行特征抽取。
这一步是将复杂的数据集精简成简单的特征集合。
特征抽取可以通过多种算法进行实现，例如主成分分析、线性判别分析和单纯可分分类器等。
4. 模型的训练和调整经过特征抽取后，就可以开始模型的训练和调整了。
这个过程需要基于生成算法、决策树、神经网络和支持向量机等算法来实现。
5. 模型的运用和控制最终，经过训练和调整后的模型就可以在控制系统中得到应用和控制了。
通过不断的数据收集和分析，以及对模型的调整和优化，可以不断地提高系统的性能表现和运行效率。
总的来说，大林算法控制系统设计的目的是通过对系统内部的数据进行采集、分析、预处理和清洗、特征抽取、模型的训练和调整、以及模型的应用和控制，实现自动化的控制和优化。
是一种利用数据驱动的算法控制系统设计方法，能够大大提高系统的运行效率和性能表现。
《自动化仪表》习题答案解析
第1章（P15）(1）简述过程控制的特点。
Q：1）系统由被控过程与系列化生产的自动化仪表组成;2）被控过程复杂多样，通用控制系统难以设计；3）控制方案丰富多彩，控制要求越来越高；4）控制过程大多属于慢变过程与参量控制；5）定值控制是过程控制的主要形式。
（2）什么是过程控制系统？试用框图表示其一般组成。
Q：1）过程控制是生产过程自动化的简称。
它泛指石油、化工、电力、冶金、轻工、建材、核能等工业生产中连续的或按一定周期程序进行的生产过程自动控制，是自动化技术的重要组成部分。
过程控制通常是对生产过程中的温度、压力、流量、液位、成分和物性等工艺参数进行控制，使其保持为定值或按一定规律变化，以确保产品质量和生产安全，并使生产过程按最优化目标自动进行.2）组成框图：(3）)单元组合式仪表的统一信号是如何规定的？Q：各个单元模块之间用统一的标准信号进行联络.1）模拟仪表的信号：气动0.02～0。
1MPa、电动Ⅲ型:4～20mADC或1～5V DC.2）数字式仪表的信号：无统一标准。
(4）试将图1—2加热炉控制系统流程图用框图表示。
Q：是串级控制系统.方块图：（5)过程控制系统的单项性能指标有哪些?各自是如何定义的？Q：1）最大偏差、超调量、衰减比、余差、调节时间、峰值时间、振荡周期和频率。
2）略（8）通常过程控制系统可分为哪几种类型？试举例说明。
Q：1)按结构不同,分为反馈控制系统、前馈控制系统、前馈—反馈复合控制系统；按设定值不同，分为定值控制系统、随动控制系统、顺序控制系统。
2)略（10）只要是防爆仪表就可以用于有爆炸危险的场所吗?为什么？Q：1）不是这样。
2)比如对安全火花型防爆仪表,还有安全等级方面的考虑等. （11)构成安全火花型防爆系统的仪表都是安全火花型的吗?为什么?Q：1)是。
2）这是构成安全火花型防爆系统的一个条件.2、综合练习题(1）简述图1-11所示系统的工作原理，画出控制系统的框图并写明每一框图的输入/输出变量名称和所用仪表的名称。
东电考研大纲841、842、843、844、845、846
（1）841 自动控制原理一、考试形式与试卷结构1、试卷满分及考试时间试卷满分为150分，考试时间为180分钟2、考试方式考试方式为闭卷、笔试3、试卷的题型结构选择填空题，分析计算题，综合设计题二、考察的知识及范围第一章自动控制系统导论内容：（1）自动控制系统的一般性概念和基本工作原理；（2）反馈控制系统的基本组成、分类及对控制系统的基本要求；（3）《自动控制原理》课程研究的主要内容及其发展现状。
重点掌握：自动控制系统的一般性概念和基本工作原理；反馈控制系统的基本组成、分类及对控制系统的基本要求第二章控制系统的数学模型内容：（1）复数和复变函数的基本概念，拉普拉斯变换和拉普拉斯反变换；（2）控制系统研究中几种主要数学模型：微分方程、传递函数和频率特性的内在联系；（3）典型环节的数学模型；（4）常见电气系统和一般机械系统的数学建模；（5）方块图的化简法则；（6）利用梅逊公式求取系统的传递函数。
重点掌握：传递函数的概念、结构图的建立与等效变换、梅逊公式第三章自动控制系统的时域分析内容：（1）系统阶跃响应性能指标；（2）一阶、二阶系统阶跃响应的特点及一阶、二阶系统动态性能；（3）高阶系统动态性能（4）线性系统稳定的充要条件；（5）利用劳斯判剧判别系统的稳定性；（6）稳态误差的定义；（7）稳态误差系数的求取及减小或消除系统稳态误差的方法；重点掌握：稳定性、稳态误差、系统阶跃响应的特点及动态性能与系统参数间的关系等有关概念，有关的计算方法。
第四章根轨迹法内容：（1）根轨迹的定义、幅值和相角条件；（2）根轨迹的绘制法则；（3）利用根轨迹分析系统的特性。
重点掌握：根轨迹的绘制方法，利用根轨迹分析系统的特性。
第五章线性系统的频域分析法内容：（1）频率特性的定义、求法及性质；（2）线性系统极坐标图画法；Nyquist图稳定判据的应用；（3）线性系统伯德图的画法；最小相位系统的定义及性质；（4）利用Bode图求取系统稳态误差；增益裕量和相位裕量的定义、物理意义和求取；重点掌握：正确理解频率响应、频率特性的概念及特点，明确频率特性的物理意义；熟练掌握运用奈奎斯特稳定判据和对数频率判据判定系统稳定性的方法；熟练掌握计算稳定裕度的方法。
控制系统整体方案设计
控制系统整体方案设计整体方案设计是指在控制系统的设计过程中，对系统进行全面、整体的规划和设计。
下面是一个控制系统整体方案设计的示例，包括系统需求分析、功能模块划分、硬件选型和软件设计等内容。
1. 系统需求分析首先对控制系统的需求进行分析，包括系统的目标、功能和性能要求。
例如，某个控制系统的目标是实现对温度的精确控制，功能要求包括温度的设定、测量和调节，并且要求温度控制误差在一定范围内，系统响应时间快等。
2. 功能模块划分根据系统的需求，将系统划分为不同的功能模块。
以温度控制系统为例，功能模块可以划分为温度传感器模块、控制器模块和执行器模块等。
3. 硬件选型根据功能模块的划分，选择相应的硬件设备。
例如，在温度传感器模块选择一种适合的温度传感器，并考虑其测量范围和精度等指标；在控制器模块选择一种合适的控制器，可以是基于单片机或者FPGA的控制器，根据系统的复杂性和性能需求来选择；在执行器模块选择一种合适的执行器设备，如电磁阀或者电动机等。
4. 系统结构设计根据功能模块的划分和硬件选型，设计系统的整体结构。
例如，将温度传感器模块连接到控制器模块，控制器模块再连接到执行器模块，形成一个闭环控制系统的结构。
同时，考虑如何与外界进行通信和数据传输，例如使用串口、以太网或者无线通信等。
5. 软件设计根据系统的需求和结构设计，进行相应的软件设计。
例如，在控制器模块中设计温度控制算法，根据温度测量值来计算控制误差，并根据调节规律来调整执行器的输出。
同时，还需要设计相应的界面程序，用于设定温度和显示控制结果等。
6. 系统测试和调试在整体方案设计完成后，进行系统的测试和调试。
通过实际测试来验证系统的功能和性能是否满足需求，并进行相应的调整和优化。
以上是一个控制系统整体方案设计的基本步骤和内容，根据具体的系统需求和设计要求，可能会有所不同。
在实际设计过程中，需要充分考虑系统的稳定性、可靠性、实时性和可调节性等因素，以确保系统能够正常运行并满足实际应用需求。
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位圆内右半面的零点会加剧振铃现象。由于振铃现象容 易损坏系统的执行机构，因此，应设法消除振铃现象。
第8章 复杂控制规律系统设计
大林提出了一个消除振铃的简单可行的方法，就是先找 出造成振铃现象的因子，然后令该因子中的z=1。这样就 相当于取消了该因子产生振铃的可能性。根据终值定理， 这样处理后，不会影响输出的稳态值。 下面分析被控对象含纯滞后的一阶或二阶惯性环节振铃 的消除方法。 (1)被控对象为含有纯滞后的一阶惯性环节
第8章 复杂控制规律系统设计
当T→0时，RA→2，令该因子中z=1，此时消除振铃后的
数字控制器为
(1 eT / )(1 eT /1 z 1 )(1 eT /2 z 1 ) D(z) k(1 eT /1 )(1 eT /2 )[1 eT / z 1 (1 eT / )z (N1) ]
2
2
z 1 eT /
因此，如果τ<<T，则 z 1 j 3 , z 1 22
将有严重的振铃现象，令该因子中z=1。
第8章 复杂控制规律系统设计
此时消除振铃后的数字控制器为
(1 eT / )(1 eT /1 z 1 ) D(z) k(1 eT /1 )(3 2eT / )(1 z 1 )
则z→-1，将有严重的振铃现象，令该因子中z=1。
第8章 复杂控制规律系统设计
此时消除振铃后的数字控制器为 (1 eT / )(1 eT /1 z 1 )
D(z) k(1 eT /1 )(2 eT / )(1 z 1 )
当N=2时，则有极点
z 1 (1 eT / ) j 1 4(1 eT / ) (1 eT / )2
e NTs W (s)
s 1
其中τ为整个闭环系统的惯性时间常数。
第8章 复杂控制规律系统设计
1．数字控制器的基本形式
假定系统中采用的保持器为零阶保持器，采用加零阶保
持器的Z变换，则与W(s)相对应的整个闭环系统的闭环Z 传递函数为
1 eTs eNTs (1 eT / )z(N 1)
W(z)
其中q为纯滞后时间
第8章 复杂控制规律系统设计
则其闭环传递函数为
W (s) D(s)G(s) 1 D(s)G(s)
其模拟控制器为
D(s)
W (s)
[1 W (s)]G(s)
按大林算法的设计目标，希望闭环传递函数为
W (s) e qs
s 1
当被控对象为含纯滞后的一阶惯性环节时，可得到模拟
带有纯滞后的计算机控制系统如图8.1所示。
G(z)
r(t)
e(t) e*(t)
u*(t)
D(z)
ZOH
R(z)
T E(z)
T U(z)
y(t) G0(s)
Y(z)
图8.1 带有纯滞后的控制系统
第8章 复杂控制规律系统设计
不论是对一阶惯性对象还是对二阶惯性对象，大林算法 的设计目标是要设计一个合适的数字控制器，使闭环传 递函数相当于一个纯滞后环节和一个惯性环节的串联， 其中纯滞后环节的滞后时间与被控对象的纯滞后时间完 全相同，这样就能保证使系统不产生超调，同时保证其 稳定性。整个闭环系统的传递函数为
(1) 被控对象为含有纯滞后的一阶惯性环节
G0
(s)
ke NTs
1s 1
则
1 eTs
k (1 eTs )eNTs k (1 eT /1 )z(N 1)
G(z)
s
G0 (s)
s(1s 1)
1 eT /1 z1
于是得到数字控制器为
W (z)
(1 eT / )(1 eT /1 z 1)
U(z)
1
1 1 0.5z 1 0.75z 2 0.625z 3
1 0.5z 1 1 z 1
则 RA=u(0)-u(1)=1-0.5=0.5
例8.5 设数字控制器 振铃幅度RA。
D(z)
(1
1 0.5z 1 )(1
，求
0.2z 1 )
解：数字控制器在单位阶跃信号作用下的输出为
(1 eT / )(1 eT /1 z 1 ) D(z) k(1 eT /1 )[1 (1 eT / )(z 1 z 2 z N )](1 z 1 )
可能引起振铃现象的因子是
1 (1 eT / )( z 1 z 2 z N )
显然，当N=0时，该因子不会引起振铃。
当N=1时，则有极点 z (1 e T / ) ，如果τ<<T，
第8章 复杂控制规律系统设计
8.1.1 大林(Dahlin)算法
大林算法要求在选择闭环Z传递函数时，采用相当于连续 一阶惯性环节的W(z)来代替最少拍多项式。如果对象有 纯滞后，则W(z)还应包含有同样的纯滞后环节（即要求 闭环控制系统的纯滞后时间等于被控制对象的纯滞后时 间）。
设计算机控制系统中的连续时间的被控对象G0(s)是带有 纯滞后的一阶或二阶惯性环节，即
如果要消除全部可能引起振铃的因子，则消除振铃后的 数字控制器为
(1 eT / )(1 eT /1 z 1 ) D(z) k(1 eT /1 )(N 1 NeT / )(1 z 1 )
第8章 复杂控制规律系统设计
(2) 被控对象为含有纯滞后的二阶惯性环节
被控对象为含有纯滞后的二阶惯性环节的大林算法求得 的数字控制器为
其中
c1
1 1eT /1 2eT /2 2 1
,
c e T (1/11/2 ) 2
e e T /1
1
T / 2 2
2 1
第8章 复杂控制规律系统设计
于是得到数字控制器为
D(z) W (z) [1W (z)]G(z) (1 eT / )(1 eT /1 z1)(1 eT /2 z 1)
第8章 复杂控制规律系统设计
第8章 复杂控制规律系统设计
第8章 复杂控制规律系统设计
8.1 纯滞后补偿控制系统
在工业生产中，大多数过程对象含有较大的纯滞后特 性。被控对象的纯滞后时间τ使系统的稳定性降低，动态 性能变坏，如容易引起超调和持续的振荡。对象的纯滞 后特性给控制器的设计带来困难。 一般来说，这类对象对快速性要求是次要的，而对稳定 性、不产生超调的要求是主要的。基于此，人们提出了 多种设计方法，比较有代表性的方法有纯滞后补偿控 制——史密斯(Smith)预估器和大林(Dahlin)算法。
解：数字控制器在单位阶跃信号作用下的输出为
U (z)
1 0.5z 1
1
(1 0.5z 1 )(1 0.2z 1 ) 1 z 1
1 0.2z 1
0.5z 2
0.37z 3
则 RA=u(0)-u(1)=1-0.2=0.8
由以上几个例子可以看出，产生振铃现象的原因是数字 控制器D(z)在z平面上位于z=-1附近有极点。当z=-1时， 振铃现象最严重。在单位圆内离z=-1越远，振铃现象越 弱。在单位圆内右半面的极点会减弱振铃现象，而在单
D(z)
(1 eT / )(1 eT /1 z 1 )(1 eT /2 z 1 ) k(c1 c2 z 1 )[1 eT / z 1 (1 eT / )z (N1) ]
有极点z=-c2/c1，当T→0时，z→-1，将有严重的振铃现 象。振铃幅度为
RA c2 e T / e T /1 e T / 2 c1
keqs
G0 (s) 1s 1
或
keqs
G0 (s) (1s 1)(2s 1)
第8章 复杂控制规律系统设计
其中q为纯滞后时间，为简单起见，假定被控对象的纯滞
后时间为采样周期的整数倍。即q=NT（N为正整数）；τ1、
τ2为被控对象的惯性时间常数；k为放大倍数。许多实际 工程系统都可以用这两类传递函数近似表示。
k (c1 c2 z1)[1 eT / z1 (1 eT / )z(N 1) ]
第8章 复杂控制规律系统设计
2．振铃现象及其消除方法 直接用上述控制算法构成闭环控制系统时，人们发现数 字控制器输出U(z)会以1/2采样频率大幅度上下摆动。这 种现象称为振铃(Ringing)现象。 振铃现象与被控对象的特性、闭环时间常数、采样周期、 纯滞后时间的大小等有关。振铃现象中的振荡是衰减的， 并且由于被控对象中惯性环节的低通持性，使得这种振 荡对系统的输出几乎无任何影响，但是振铃现象却会增 加执行机构的磨损。
s
s 1
1 eT / z1
由此，可得出大林算法所设计的控制器D(z)为
D(z)
W (z) [1W (z)]G(z)
[1 eT /
(1 eT / )z (N 1) z 1 (1 eT / )z (N 1) ]G(z)
其中
G(z)
1 eTs
s
G0 (s)
第8章 复杂控制规律系统设计
综上所述，针对被控对象的不同的形式，要想得到同样 性能的系统，就应采用不同的数字控制器D(z)。
RA 1 (b1 a1 1) a1 b1
例8.3 设数字控制器
D(z)
1
1 z
1，求振铃幅度RA。
解：数字控制器在单位阶跃信号作用下的输出为
U (z)
1 1 z 1
1 1 z 1
1
z 2
z 4
则 RA=u(0)-u(1)=1-0=1
第8章 复杂控制规律系统设计
例8.4 设数字控制器 D(z) 1 01.5z，1 求振铃幅度RA。 解：数字控制器在单位阶跃信号作用下的输出为
z 1 )
第8章 复杂控制规律系统设计
3．大林算法的模拟化设计 设模拟控制系统如图8.2所示。其中被控对象为含纯滞后 的一阶或二阶惯性环节。
r(t)
e(t)
u(t)
y(t)
D(s)
G(s)
图8.2 模拟闭环控制系统