第六章最小拍控制
无损射线检测取证培训 第6章射线照相底片的评定
• 6.1.2评片环境、设备等要求：
• ⑴ 环境：要求评片室应独立、通风和卫生，室 温不易过高（应备有空调），室内光线应柔和偏 暗，当底片评定范围内的黑度D≤2.5时，为保证 透过底片评定范围内的亮度应不低于30cd/m2， 室内亮度应在30cd/m2为宜。当底片评定范围内 的黑度D＞2.5时，为保证透过底片评定范围内的 亮度应不低于10cd/m2，室内亮度应在10cd/m2为 宜。室内噪音应控制在＜40dB为佳。
• 2.影像细节观察
• 影像细节观察是为了做出正确的分析判断。因细节的尺寸和对比度极小 ，识别和分辨是比较困难的，为尽可能看清细节，常采用下列方法：
• （1）调节观片灯亮度，寻找最适合观察的透过光强。 • （2）用纸框等物体遮档住细节部位邻近区域的透过光线，提高表观对
比度.
• （3）使用放大镜进行观察。 • （4）移动底片，不断改变观察距离和角度。
• 要求：底片上是否有可识别的像质计影像，像质 计型号、规格、摆放位置是否正确，能够观察到 的金属丝像质计丝号是多少，是否达到了标准规 定的要求，满足标准规定为合格。
• ⑵ 黑度：为保证底片具有足够的对比度，黑度不 能太小，但因受到观片灯亮度的限制，底片黑度 不能过大。根据NB/T47013标准规定，国内观片灯 亮度必须满足观察底片黑度Dmin≥2.0。底片黑度 测定要求：按标准规定，其下限黑度是指底片两 端搭接标记处的焊缝余高中心位置的黑度，其上 限黑度是指底片中部焊缝两侧热影响区（母材） 位置的黑度。只有当有效评定区内各点的黑度均 在规定的范围内方为合格。
第六章 射线照相底片的评定
第六章 射线照相底片的评定
• 6.1评定的基本要求 • 底片质量要求, 评定环境、设备的要求, 评定人
员条件要求. • 6.1.1底片质量要求 • ⑴ 灵敏度：从定量方面而言，是指在射线底片可
初中体育_七年级体育与健康第六章 乒乓球教学教学设计学情分析教材分析课后反思
乒乓球教学设计---1、教学内容：（1）了解乒乓球基础知识（2）学习正反手攻球（3）了解规则2、教材分析：上述三项内容分别是乒乓球七年级教材体育乒乓球部分中的内容。
3、学情分析：初中学生身心发展日渐趋于成熟，初步具备了独立思考、判断、概括等能力，在身体锻炼中也具备了一定的运动能力。
乒乓球是他们所喜爱的一项运动，有一定基础，但对单个技术的学习并不满足，而对学习对抗性练习特别感兴趣。
教学中要让学生把动体与动脑很好地结合起来，给学生提供再认识所学知识、以及创造性应用所学动作的机会，从而增强教学效果。
通过多年的学习，学生已认识到乒乓球为锻炼身体的重要手段之一，但对枯燥乏味、周期性强的攻防却存在畏惧，在练习的过程中极易出现动作的不相一致的状态，从而影响攻球的效果与效率。
4、教学目标：根据七年级学生的体育能力现状，针对教材特点以及学生的生理、心理特点，我主要制定了以下三个教学目标：（1）、认知目标：学习与了解乒乓球的技术原理及其在攻防过程中的作用。
（2）、技能目标：通过本次课的学习，使70%以上的学生能初步掌握击球的基本动作要领；30%以上学生能结合各种技术进行综合练习；（3）、情感目标：激发学生学习的积极性和创造性，增强学生团结协作和安全保健的意识，培养学生吃苦耐劳、奋发向上的品质。
5、重点是击球点与拍形调控的协调配合，难点是结合步法找点。
二、教学方法：（1）教学观念：兴趣是最好的老师，挖掘能引起兴趣的因素，激发学生的热情，让每个学生都能积极主动地学习，本课以发挥教师主导作用，培养学生创新能力为目的，通过教学，使学生既懂又会，掌握灵活的运动学习方法，提高体育教学的智育因素，为终身体育服务，通过教学，培养学生不怕困难，敢于拼搏的精神以及培养学生互相帮助，团结协作的团队精神。
（2）教法设想：攻球采用尝试、比较教学法，使学生在尝试中、在与其他击球动作比较的过程中得出击球的要点，再结合以往所学技术，自创方法，进行练习，由浅入深，由易到难，逐步提高。
运动技能的学习与控制第六章
麻省理工学院比齐实验：
训练猴子用手指着一串灯中亮的一盏，但是 不会指。在猴子学会按要求准确的指出亮 着的灯以后，做外科传入神经阻滞术，即 不能获得来自指灯手的运动本体感觉反馈 信息。再次让猴子指出点亮的灯，它能够 在失神经状态下准确的放置肢体与训练时 不同的指点动作。。
跑的过程。 • 通过6次跳远系列中，每位运动员助跑
和接触起跳板的步长变化，观察几个 重要的步伐模式特征。 • 一位奥林匹克水平运动员的结果—图 6.6
上图：
• 前5-6步中的步长以一个相对不变的频 率增加；7-12步在6次跳远中相对保持 一致；最后六步做出了步长的调整， 最后一步的调整，几乎占了调整的 50﹪。
视觉在结束阶段的作用
• 从目标击中前开始到目标击中时结束
• 视觉起到提供信息的作用，这些信息 帮助他做调整，是肢体击中目标
介绍
• 手动瞄准过程中视觉和手运动的相互 协调
• ----眼动跟踪仪
视觉和抓握
• 抓握和手动瞄准的不同： • 抓握动作的物体操作目的，
• 视觉控制在抓握动作和手动瞄准控制 中的作用是相似的。
• 视觉功能有两部分组成：中央视觉与 周围视觉。
• 水平延伸200度，垂直延伸160度 • 中央视觉----观察很小范围的信息，2-5
度的范围。 周围视觉----除上以外的范围
视觉和动作控制
• 我们感觉-知觉中的视觉优势的例子 • 例１：初学跳舞者和脑卒中初学走路
者， 总是看着脚，好像不这样不能完成
视本体感觉，结果做出不必要的姿 势调整。
视觉和动作控制
• １、视觉和手动瞄准 • 2、视觉和抓握 • 3、视觉和书写 • 4、视觉和移动 • 5、视觉和抓住动作
第六章景别与镜头(摄像机机位选择与取景)
6.2.1 拍摄距离与构图景别为了让人们在银幕上看到想要看的表现对象不同的距离、不同角度的形态，就产生了镜头的不同景别。
景别主要是指摄影机同被摄对象间的距离的远近，而造成画面上形象的大小。
景别的大小也同摄影镜头的焦距有关。
焦距变更，视距相应发生远近的转变，取景范围也就发生大小的转变。
景别的运用是影视艺术创作中的重要手段。
为了塑好鲜明的影视形象，要求创作者按照人物的主次、剧情的需要、观众的心理，处置好景别的大小远近。
景别的划分没有严格的界限，一般分为远景、全景、中景、近景、和特写。
为了使景别的划分有个较统一的尺度，通常以画面中人物的大小作为划分景别的参照物。
如画面中无人物，就按景物与人的比例来参照划分。
拍摄距离是指拍摄时，摄像机于被摄物体之间的距离。
面对一个目标，机位的方向和高度固定，镜头焦距不动，只要前后移动摄像机的位置，画面组合就会发生转变，摄像机寻像器中看到的景物范围和画面构造就不同，行家称为景别〔见图6-1〕常见的景别有以下几种：1.远景〔大全景〕摄影机远距离拍摄事物的镜头。
镜头离拍摄对象比拟远，画面就开阔，景深悠远。
此种景别，能充分展示人物活动的环境空间，可以用来抒发情感，渲染气氛，创造某种意境。
?黄土地?中的远景，人物都处置得很小，表现了人对自然的一种受制与无奈。
远景中视距最远的景别，称为大远景。
它的取景范围最大，适宜表现辽阔广袤的自然风光，能创造深邃的意境。
远景能大范围地囊括远近的景物,反映景物的全貌,而且表现周围的环境气派。
中国画有"远取其势"的画论,就是说远景是从大处着眼,以气势取胜的(见图6-2)。
但在远景中,景物的具体活动往往不很清楚,如一辆疾驶的汽车在公路的远景中,就像一只蠕动的硬壳虫;一片长满各类果树的山林,远看只见一片斑驳的色彩,乃至光线较差时,只是一片中国画似的墨黑。
传统的拍法会选择一些近景的景物点缀画面,以显示画面的层次和纵深。
2. 全景出现人物全身形象或场景全貌的镜头。
北京理工大学自动控制原理考研知识点
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因为专一所以专业，理硕教育助您圆北理之梦。
详情请查阅理硕教育官网北京理工大学自动控制原理考研考点第二章 控制系统的数学模型一 主要知识点传递函数会求各类传递函数：开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数、典型环节传递函数。
针对典型系统结构图来记：图结构图化简。
把握住等效原则即可。
等效原则，即化简前后回路上传递函数的乘积不变、且前向通道上传递函数的乘积不变。
信号流图熟练运用Mason 公式：（关键是每一个量代表的含义）二 需要记忆的：常见的拉氏变换、拉式反变换（掌握留数法）三 备考策略本章内容较简单且单独出题的可能性不大，注意与其他章节的结合，尤其是非线性那章中结构图的化简。
第三章一 主要知识点1 二阶系统的时域分析数学模型单位阶跃响应取不同值时对应的单位阶跃响应曲线：不同情况下系统的根。
欠尼阻二阶系统的动态过程分析动态性能指标公式，要记住并理解各公式的由来。
2 稳定性分析)s s 1i （）（∑∆∆=i i P P 2n n 22n s 2s )()(s ωζωω++==ΦS R S C ）（ζ理解稳定的充要条件劳斯判断：列劳斯表（两种特殊情况的处理）；稳定性判断及稳定范围的确定。
3 稳态误差（首先想到以稳定性为前提）稳态误差的计算：终值定理、由稳态误差系数确定。
扰动作用下的稳态误差：主要取决于扰动作用点前的传递函数。
降低稳态误差的方法：增大系统开环总增益，以降低给定输入作用下的稳态误差；增大扰动作用点前系统前向通路的增益，以降低扰动作用所引起的稳态误差第四章根轨迹法一 主要知识点理解根轨迹的含义、根轨迹增益与开环增益的区别、两个基本条件根轨迹的绘制根轨迹图的分析二 需要记忆的：根轨迹绘制规则三 备考策略本章内容是每年单独出题的章节，是比较重要的章节。
计算机控制技术及工程应用复习资料
一、第一章1）计算机控制系统的监控过程步骤a .实时数据采集--对来自测量变送器的被控量的瞬时值进行采集和输入 ；b .实时数据处理--对采集到的被控量进行分析、比较和处理，按一定的控制规律运算，进行控制决策； c.实时输出控制--根据控制决策，适时地对执行器发出控制信号，完成监控任务；2）按控制方案来分，计算机控系统划分成那几大类？数据采集系统（DAS ） 操作指导控制系统(OGC) 直接数字控制系统（DDC ） 监督计算机控制系统（SCC ） 分散控制系统分散控制系统 （DCS ） 现场总线控制系统（FCS ）3）计算机控制装置种类 可编程控制器；可编程控制器； 可编程调节器；可编程调节器； 总线式工控机；总线式工控机； 单片微型计算机；单片微型计算机； 其他控制装置其他控制装置4）计算机控制系统与常规仪表控制系统的主要异同点是什么？同：1）计控系统是由常系统演变而来的； 2）两者的结构基本相同异：1）计控系统中处理的信号有两种：模拟信号和数字信号。
而常系统处理的只有模拟信号2）计控系统具有智能化3）计控系统有软件也有硬件，而常系统只有硬件二、第二章1）4 位 D/A 转换器为例说明其工作原理假设D3、D2、D1、D0全为1，则BS3、BS2、BS1、BS0全部与“1”端相连。
根据电流定律，有：由于开关 BS3 ~ BS0 的状态是受要转换的二进制数的状态是受要转换的二进制数 D3、D2、D1、D0 控制的，并不一定全是“1”。
因此，可以得到通式：考虑到放大器反相端为虚地，故：选取 R fb = R ，可以得到：对于 n 位 D/A 转换器，它的输出电压V OUT 与输入二进制数B( Dn-1~ D0) 的关系式可写成：的关系式可写成：结论：可见，输出电压除了与输入的二进制数有关，还与运算放大器的反馈电阻 Rfb 以及基准电压VREF 有关。
2）D/A 转换器性能指标是（1）分辨率 是指 D/A 转换器能分辨的最小输出模拟增量。
第六章 最少拍控制设计
T 2 z2 3.5T 2 z3 7T 2 z4 11.5T 2z 5
r(kT ) 0 0.5T 2 2T 2 4.5T 2 8T 2 12.5T 2
c(kT ) 0 0
T 2 3.5T 2 7T 2 11.5T 2
c(kT)与r(kT)始终存在偏差
结论：
1、一般地说，为一种典型输入所设计的最少拍系统， 用于阶次较低的输入函数时，系统将出现较大的超调， 同时响应时间也增加，但是还能保持在采样时刻稳态偏 差为0；
pi z1 )(z) (1 zi z1 )
i 1
为了保证D(z)的可实现性，应当在Φ(z)中加入z-r因子
和|zi|≥1(不包括z＝1点)的零点。 23
五、稳定性 (z) D(z)G(z)e (z)
若广义对象G(z)的极点中存在单位圆上(pi=1除外) 和单位圆外的极点时，则系统将是不稳定的。
解决方法：采用增加Φe(z)的零点来实现
24
六、设计原则
1、考虑不同类型输入，选择满足最少拍的Φe(z)的形式 2、考虑D(z)可实现性，Φ(z)应包含z-r因子和G(z)中
|zi|≥1(不包括z＝1点)的零点 3、考虑系统稳定性，Φe(z)应把G(z)中的不稳定极点
|pi|≥1(不包括z＝1点)作为自己的零点。
1 z1 1 0.368z1
（2）因为系统输入信号为单位阶跃信号，则：
e z 1 z 1 z1 2
所以系统脉冲传递函数： z 2z1 z2
（3）数字控制器的脉冲传递函数：
D
z
G
z
z
1
z
1 z1 1 0.368z1 2z1 z2
= 3.679z1 1 0.718z1
由此可见，第二拍起，u(kT)就稳定在a0+a1+a2上， 当系统含有积分环节时， a0+a1+a2 ＝0。
第六章最小拍控制解读
入来设计φ(z)：(z) 2z1 z，2 由此得到数字控制器为：
m
n
U (t) ak e t KT bkU t KT
k 0
k 1
最小拍控制系统
一、控制器的可实现性
e1 t
e1t T
e1 t 2T
Z 1
Z 1
a0
a1
a2
e1 t mT
Z 1
am
U t
加法器
b1
数字控制器必须在物理上可以实现 闭环系统必须是稳定的
最小拍控制系统
一、控制器的可实现性
E(Z)
D(Z) U(Z)
G(Z)
r(t) E(t) 采 样
A/D 转 换
控 制 器
D/A 转 换
保 持 器
y(t)
G(S)
D(Z)=
U(Z) E(Z)
=
a0 +a1Z-1+a2Z-2 +LamZ-m 1+b1Z-1+b2Z-2 +Lbn Z-n
Gh
(s)
1
eTs s
1 s
(1
1 eTs
)
1 s
1
1
Ts
1 T
2
s
2
2
Gh
(s)
1 s
1
1 1 Ts
1
T Ts
取前两项
Gh (s)
1 s
1
1 Ts
机电一体化第六章伺服驱动控制系统设计
钟。 F.体积小、自定位和价格低是步进电动机驱动控制的三大优势。 G. 步进电机控制系统抗干扰性好
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二、 伺服驱动控制系统设计的基本要求
1. 高精度控制 2. 3. 调速范围宽、低速稳定性好 4. 快速的应变能力和过载能力强 5. 6.
闭环调节系统。
(4) ①
② 调节方法。
(5) ① 使用仪器。用整定电流环的仪器记录或观察转速实际值波形，电
② 调节方法。
上一页 下一页
六、 晶体管脉宽(PWN)直流调速系统
晶体管脉宽直流调速系统与用频率信号作开关的晶闸管系统相比，具 (1) 由于系统主电源采用整流滤波，因而对电网波形影响小，几乎不 (2) 由于晶体管开关工作频率很高（在2 kHz左右），因此系统的 (3) 电枢电流的脉动量小，容易连续，不必外加滤波电抗器也可平稳 (4) 系统的调速范围很宽，并使传动装置具有较好的线性，采用Z2
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(2) ① A. 步进电动机型号：130BYG3100D (其他型号干扰大) B. 静转矩15 N·m C. 步距角0.3°/0 6°
D. 空载工作频率40 kHz E. 负载工作频率16 kHz ② A. 驱动器型号ZD-HB30810 B. 输出功率500 W C. 工作电压85～110 V D. 工作电流8 A E. 控制信号，方波电压5～9 V，正弦信号6～15 V ③ 控制信号源。
(3) ① 标准信号控制系统（如图6-16） ②检测信号控制系统 （如图6-17）
③ 计算机控制系统（如图6-18）
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图6-16 标准信号控制系统图 图6-17 检测信号控制系统图 图6-18 计算机控制系统图
薛计算机控制习题解答
第一章作业1-2什么叫闭环控制系统？是比较开环与闭环系统各自的优缺点。
解答：被控制量参与系统控制的控制方式称为闭环控制。
在闭环控制中，在给定值和被控量之间，除了有一条从给定值到被控量方向传递信号的前向通道外，还有一条从被控量到比较元件传递信号的反馈通道。
控制信号沿着前向通道和反馈通道循环传递，故闭环控制又称为反馈控制。
与开环系统相比较：闭环系统从原理上提供了实现高精度控制的可能性，它对控制元件的要求比开环系统的低。
但闭环系统设计比较麻烦，结构也比较复杂，因而成本较高。
第二章 作业2-1用拉式变换法求解下列微分方程，初始条件为零。
（1）T (t)+x(t)=r(t) (其中r(t) 分别为(t) ,1(t) 和t 1(t) )（2） (t)+2(t)+x(t)=1(t) 解答： (1)对微分方程进行拉式变换得：)()()0()(s r s x T s x T x s =++将 )(1)(t t r =， ss r 1)(= 代入式中得)(1)()1(s Tx ss x Ts +=+ 1)0()1)((1)(+++=Ts Tx s T s s xTs x ts s s x 1)0(11)(+++-=等式两边进行拉式变换得：ττtte x e x --+-=)0(1)t (又因为x(0)=0,(2)对微分方程两边进行拉氏变换得：ss x s s 1)()12(2=++22)1(1)12(1)(+=++=s s s s s s x 等式两边进行拉氏变换得：])10(1[)(0t e e t x t ---=- )1(1t e t +-=-2-4 简化图2-25所示系统的结构图，并求传递函数C(s)/R(s)。
解答：将A 点顺时移动，并将前向通路进行串联，将其化简为：将两条反馈通路并联，得下图:再进行化简则有：由此可知传递函数第三章 习题与答案3-5单位反馈系统的开环传递函数为 求能使系统闭环后稳定的开环放大系数K 的范围。
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2
z 1 1 z 1
1 z
1 3
2 z 2 3.5 2 z 3 7 2 z 4
r*(t) C*(t)
特点： 输出跟踪输入 始终有稳态误差
r*(t) C*(t)
0
1T
2T
3T
4T
t
★ 最少拍控制器的适应性特点： —对应同阶输入可以实现最小拍跟踪。 — 对于低阶输入，稳态误差为0，但动态特性较差， 有100％超调，且不能最小拍跟踪。
Z变换
一、Z变换的定义
采样函数 f (t ) f (t ) (t kT )
k 0
对其进行拉氏变换：
L[ f (t )] F ( s) L f (kT ) (t kT ) f (kT )e kTs k 0 k 0 *
0.6 z 1 Gp ( z) 1 0.4 z 1
1 1 2 2.4 z (1 0.5 z ) ，则系统的闭环传函为 ( z ) 1 0.6 z 2 0.2 z 3
★
在单位速度输入时其输出为
C ( z ) R( z ) ( z ) 2.4 z 2 2.4T 2 z 3 4.44 z 4
1 r*(t) 0 1T
超调100％
稳态误差为0
3T
4T t
2T
★ 当输入为斜坡时：
r (t ) t，其Z变换为
R z
1 z
2
z 1
1 2
用长除法有：
C z z R z 2 z z
1
1 z
z 1
1 2
2z 2 3z 3 4z 4
e(nT ) e[( n 1)T ] eh (t ) e(nT ) (t T ) T
nT t (n 1)T
一阶保持器与零阶保持器比较
1、一阶保持器幅频特性的幅值较大，高频分 量也大。 2、一阶保持器相角滞后比零阶保持器大。 3、一阶保持器的结构更复杂。 一阶保持器实际很少使用！！
良好的通用性 采样周期：是一个非常重要、特殊的参数，会影响系统
的稳定性、稳态误差、信号恢复精度！
零阶保持器
零阶保持器的输入输出信号 主要特点： 1、输出信号是阶梯波，含有高次谐波。 2、相位滞后。
零阶保持器的近似实现
1 e Ts Gh ( s ) s 1 1 1 1 (1 Ts ) 1 2 2 T s s e s 1 Ts 2
各采样时刻的输出值为0，0，2.4，2.4，4.44，…，显然与 期望值0，1，2，3，…，相差甚远
最少拍设计的改进 非最少的有限拍控制 如果我们在最少拍设计的基础上，把闭环脉冲传递函数 Φ(z)中 的幂次适当提高一到两阶，闭环系统的脉冲响应将比最少拍时多 持续一到两拍才归于零。显然这样做已不是最少拍系统了，但仍 是一有限拍系统。不过这样来设计系统，在选择Φ（Z）或1- Φ （z）中的若干待定系数时的自由度就会大一些。一般来讲，这 有利与降低系统对参数变化的敏感性，并减小控制作用。 例如： 针对参数敏感实例数字控制器的设计，如果这样来确定Φ （z）和1一Φ（z），
控制严重偏离期望状态
★
2 入来设计φ(z)： ( z ) 2 z 1 z ，由此得到数字控制器为：
0.5 z 1 例如，对一阶对象 G p ( z ) ，选择单位速度输 1 1 0.5 z
4(1 0.5 z 1 )2 D( z ) (1 z 1 )2
最少拍控制器对参数变化过于敏感 若被控对象的时间常数发生变化，如对象的传函变为
其中（1＋0．5z-1）中的f＝0．5是自由选取的，可以解出
0 =1.5、1 = 0、2 =0.5
最少拍设计的改进------对思考题的再思考
要求闭环系统对于某种特定的输入下在最 少个采样周期内达到无静差的稳态，且其闭 环脉冲传递函数式
( z) m1z 1
mN z N
§6-2-3 最少拍控制系统的局限性
►
系统的适应性差
► 对参数变化过于灵敏
► ► 控制作用易超过限定范围 在采样点之间存在纹波
最少拍控制器对参数变化过于敏感
★
按最少拍控制设计的闭环系统 D(z) 含有多重极点 z = 0， 从理论上可以证明，这一多重极点对系统参数变化的灵敏
度可达无穷，因此如果系统参数发生变化，将使实际系统
最小拍控制系统
一、控制器的可实现性
E(Z) r(t) E(t) D(Z) U(Z) G(Z)
采 样
A/D 转 换
控 制 器
D/A 转 换
保 持 器
G(S)
y (t )
U(Z) a 0 +a1Z-1 +a 2 Z-2 +La m Z-m D(Z)= = E(Z) 1+b1Z-1 +b 2 Z-2 +Lb n Z-n
第六章 现代控制方法---最小拍控制
1.最小拍控制系统原理及背景
本节知识点
2.最小拍控制系统设计方法及实现 3.典型最小拍系统设计实例 4.无纹波系统设计要点
最小拍控制系统
对最少拍控制系统设计的具体要求 对特定的参考输入信号，在到达稳态 后，系统在采样点的输出值准确跟随 输入信号，不存在静差 在各种使系统在有限拍内到达稳态的设 计中，系统准确跟踪输入信号所需的采 样周期数最少 数字控制器必须在物理上可以实现 闭环系统必须是稳定的
令z e ，则上式变为 Z [ f (t )] F ( z ) f (kT ) z k
Ts k 0
此式称为采样函数
f (t )
的Z变换。
F（z)是
f (t )
的Z变换
最小拍控制系统 ----不同的输入
同一系统对不同输入的响应（取系统为 z 2 z 1 z 2）
U (t ) ak e t KT bkU t KT
k 0 k 1
m
n
最小拍控制系统
一、控制器的可实现性
t e1
Z 1
a0
t T e1
Z 1
t 2T e1
Z 1
t mT e1
a1
a2
am
U t
加法器
b1
U t
b2
bn
Z 1
U t 2T
Z 1
U t T
Z 1
U t nT
控制器实现机理图
控制系统分类 1、连续系统
2、采样系统
3、计算机控 制系统
连续系统与采样控制系统
相同点：
1、采用反馈控制结构 2、都有被控对象、测量元件和控制器组成 3、控制系统的目的 4、系统分析的内容 不同点： 信号的形式（采样器、保持器） 采样控制系统的优点：高精度、高可靠、有效抑制干扰、
r*(t) C*(t)
特点： 两拍跟踪上(为最小拍)
r*(t)
C*(t)
稳态误差为0
0
1T
2T
3T
4T
t
★ 加速度输入时：
r (t ) 1 2 t ，其Z变换为 2
R z
z 1 1 z 1
1 z
1 3
用长除法有：
C z z R z 2 z z
1 1 T Gh ( s) 1 s 1 Ts 1 Ts
1 1 Gh ( s ) 1 T 2s2 s 1 Ts 2 Ts 1 2 T T 2s2 1 Ts 2
取前两项
取前三项
一阶保持器
一阶保持器是一 种按照线性规律 外推的保持器。
非最少的有限拍控制
0.5 z 1 对一阶对象 G p ( z ) 1 0.5 z 1
对单位速度输人的响应为
系统在三拍后准确跟踪单位速度变换，比上例的最少拍控制增 加了一拍。 当系统参数变化引起对象脉冲传递函数变为 时，闭环脉冲传递函数变为
对单位速度输人信号的响应为
纯滞后控制
施密斯（Smith）预估控制算法
— 对于高阶输入动态响应慢、且有稳态误差。
★ 结论：
一种典型的最少拍φ(z)只适用于该类型的输入。
零阶保持器的处理方法
采样周期足够小时，可忽略保持器
G( s) G ( z ) (1 z )Z s
1
双线性变换法
D( z ) D(s)
s
2 z 1 T z 1
其中，N是可能情况下的最小正整数， 即闭环脉冲响应φ(z)在N个周期后变为0 思考题： 当φ(z)= ( z) m1z 1
mN z N
当输入改为离散阶跃信号时，试用长除法求系统的响 应并画出图形，观察结果有何规律性。当达到无静差 的稳态时， φ(z)的系数应满足什么关系。当要求系统 最快跟踪上输入时，其系数又具有什么形式。
★ 当输入为单位阶跃
r (t ) 1 ，其Z变换为
r*(t) C*(t)
R( z )
1 1 z 1
用长除法： C z z Rz 2 z 1 z 2
C*(t)
1 1 2 3 2 z z z 1 1 z
特点： 两拍跟踪上
D( s ) D( s) 1 D( s)G p (1 e s )
D( s)G p ( s)e s D( s)G p ( s) s ( s ) e s 1 D( s)G p ( s)e 1 D( s)G p ( s)