最小拍控制系统
最少拍及无波纹最少拍系统设计原则+实例
一、在最少拍设计时，()z Φ及()e z Φ的选取应遵循下述原则：1）()e z Φ的分子中必须包含1(1)m z --因式（保证系统稳态误差为零）。
注意：1()(()1)m e Φz z F z -=-，式中：()F z 为不含1(1)z --因子的待定的1z -的有限项多项式。
一般取12()1...F z az bz --=+++为有限项多项式。
2）以1z -为变量的()z Φ展开式的项数应尽量少（保证瞬态过程在有限拍内结束，保证随动系统为最少拍系统）。
3）()c G z 应是物理可实现的有理多项式，其零点数不能大于极点数（即()z Φ的分母与分子阶次之差应大于、等于()G z 的分母与分子的阶次之差）。
一般已知的()G z 这条都满足。
4）()e z Φ的零点必须包含()G z 中位于单位圆上及单位圆外的极点（保证闭环系统稳定）。
5）()z Φ的零点必须包含()G z 中位于单位圆上及单位圆外的零点（保证控制器稳定）。
6）()z Φ中必须包含()G z 中的纯延迟环节（保证控制器是物理可实现的）。
注意：前3条一定需要，后三条不一定需要。
二．最少拍系统设计实例情况1：假定()G z 无延迟，且不含不稳定零点和不稳定极点（即不含单位圆上和单位圆外的零极点（1,1i i p z ==除外）），且()G z 的分母多项式最多比分子多项式高一次。
在上述条件下构造()Φz 和时，只需考虑设计原则中的前三条即可，故取1()(1)()m e Φz z F z -=-，()1F z =。
下面就再这样的假设条件下，讨论最少拍系统在不同典型输入作用下，数字控制器脉冲传递函数()c G z 的确定方法。
比如：单位阶跃输入：————————————最少拍设计开始--------——————————— 当()1()r t t =时，有[]11()1()1R z Z t z-==-，则取()1F z = 111()(1)()1()1()m e e z z F z z z z z---Φ=-=-Φ=-Φ= 所以，数字控制器脉冲传递函数为：11()()()()(1)()c e z z G z G z z z G z --Φ==Φ- ————————————最少拍设计到此结束————————— 注意：几拍？看误差脉冲序列和输出脉冲序列的Z 变换。
计算机控制系统 第2章(第3次课 最少拍)
各个采样时刻的输出序列为：
y(0) 0, y(T ) 0, y(2T ) T 2 , y(3T ) 3.5T 2 , y(4T ) 7T 2 ,
2.3.2 最少拍(dead-beat)控制系统设计
需求与问题
• 经历最少的采样周期（最短的时间 ），使输出达到参考值。
解决的基本思路
• 使E(z)有限项（以z-1多次幂的多项式为有限项）， 且项数越少越好。 • D(z)满足物理可实现性 • 闭环系统稳定性
2.3.2 最少拍控制系统设计
最少拍（有限拍）控制是一种时间最优控制方式。 设计目标：设计一个数字控制器D(z)，使系统在 典型输入信号r(t)作用下，经过最少的采样周期， 消除输出和输入之间的偏差，达到平衡。通常 把一个采样周期称为一拍。 设计准则：1）单位阶跃输入
1 z
各采样时刻输出序列为：
2 z 1 z 2 z 3 z 4
y(0) 0, y(T ) 2, y(2T ) 1, y(3T ) 1,
系统的输出响应曲线如图2-16(a)所示。
（2）单位加速度输入
Y ( z) Gc ( z) R( z )
而输入序列 y(0) 0, y(T ) 0.5T 2 , y(2T ) 2T 2 , y(3T ) 4.5T 2 , y(4T ) 8T 2 , 系统的输入和输出响应曲线如图2-16(b)所示。
最少拍控制器中的最少拍是针对某一典型输入设计的， 对于其它典型输入则不一定为最少拍，甚至引起大的超调 和静差。
最少拍控制系统课程设计
最少拍控制系统课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握最少拍控制系统的原理、设计和应用，培养学生分析和解决自动控制问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：–掌握最少拍控制系统的概念、原理和特点。
–了解最少拍控制系统的设计方法和步骤。
–熟悉最少拍控制系统的应用领域和实际工程中的应用。
2.技能目标：–能够运用最少拍控制理论分析和解决自动控制问题。
–具备使用最少拍控制系统设计和优化控制器的能力。
–能够进行最少拍控制系统的仿真和实验操作。
3.情感态度价值观目标：–培养学生的创新意识和团队合作精神，提高学生解决实际问题的能力。
–增强学生对自动控制领域的兴趣和好奇心，激发学生进一步学习的动力。
–培养学生的工程责任感和职业道德，使学生在设计和应用最少拍控制系统时能够考虑到安全、环保和社会影响。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括最少拍控制系统的原理、设计和应用。
具体内容如下：1.最少拍控制系统原理：–介绍最少拍控制系统的概念和基本原理。
–分析最少拍控制系统的优势和特点，与其他控制系统的比较。
–讲解最少拍控制系统的数学模型和控制器设计方法。
2.最少拍控制系统设计：–介绍最少拍控制系统的设计步骤和流程。
–讲解最少拍控制系统的控制器参数选择和调整方法。
–分析最少拍控制系统在实际工程中的应用和案例。
3.最少拍控制系统应用：–介绍最少拍控制系统在各个领域的应用，如工业自动化、机器人、交通运输等。
–分析最少拍控制系统在实际工程中的优势和局限性。
–探讨最少拍控制系统的发展趋势和未来挑战。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法相结合的方式。
具体方法如下：1.讲授法：教师通过讲解最少拍控制系统的原理、设计和应用，引导学生理解和掌握相关知识。
2.讨论法：学生进行小组讨论，鼓励学生提出问题、分享观点，培养学生的思考和沟通能力。
3.案例分析法：通过分析实际工程中的最少拍控制系统案例，使学生能够将理论知识应用于实际问题。
4.2.2 最少拍控制【4学时】
纯滞后，即： G(z) gd 1z (d 1) gd 2 z (d 2)
(d 0)
而所期望的闭环脉冲传递函数的一般形式为：
(z) 1z 1 2 z 2
d z d d 1z ( d 1) d 2 z ( d 2) D( z ) G ( z ) 1 ( z ) ( gd 1z ( d 1) gd 2 z ( d 2) )(1 1z 1 2 z 2 )
则所得Φe(z)既可满足准确性，又可满足快速性要求。 于是有：(z) 1 e ( z) 1 (1 z 1 )m
三、典型输入下最少拍控制系统分析
（1）单位阶跃输入
e ( z) (1 z )，( z) 1 (1 z ) z
1 1 1 2
1
3、系统闭环脉冲传递函数Φ(z)的确定
Ф(z)
Rz
R s E s c* t
Ez
e *t
+
-
e t
数字控制器 U s D(z) ut
U z
u*t
广义对象G(s)
H0 s
零阶保持器
Gc s
被控对象
3.774(1 z 1 )(1 0.286 z 1 ) (1 2.78z 1 )(1 0.2 z 1 )
Y ( z ) ( z ) R( z ) z 1 输出量为：
1 1 2 3 z z z 1 1 z
控制量为： U ( z ) E ( z ) D( z ) e ( z ) R( z ) D( z )
稳定。
如果控制器 D( z ) 选择不当，极端情况下控制量 u 就可能是 发散的，而系统在采样时刻之间的输出值以振荡形式发散，实 际连续过程将是不稳定的。
最少拍控制系统设计
题目：最少拍控制系统设计课程：计算机控制技术专业：控制工程姓名：韩庆芝学号：142085210202摘要《计算机控制技术》是一门理论性、实用性和实践性都很强的课程，计算机控制技术的设计是一个综合运用知识的过程，它需要控制理论、程序设计、硬件电路设计等方面的知识融合。
通过设计，加深对控制算法设计的认识，学会控制算法的实际应用，从整体上了解计算机控制系统的实际组成，掌握计算机控制系统的整体设计方法和设计步骤，编程调试，为从事计算机控制系统的理论设计和系统的调试工作打下基础。
在数字随动系统中，通常要求系统输出能够快速地、准确地跟踪给定值变化，最小拍控制就是适应这种要求的一种控制策略。
在数字控制系统中，通常把一个采样周期称为一拍。
所谓最小拍控制，是指系统在某种典型输入信号（如阶跃信号、速度信号、加速度信号等）作用下，经过最少的采样周期使得系统输出的稳态误差为零。
最小拍控制系统也称为最小拍无差系统或最小拍随动系统。
显然这种系统对闭环脉冲传递函数的性能要求是快速性和准确性。
最小拍控制是一类时间最优控制，系统的性能指标就是要求调节时间最短。
目录1 课题简介.................................................................................................................................. 错误！未定义书签。
1.1 设计内容 (1)1.2 设计要求 (1)2 最少拍控制方案设计 (2)2.1 最少拍控制器的介绍 (2)2.2 控制系统框图及闭环工作原理 (2)3最少拍控制系统硬件电路设计 (3)3.1 总体硬件电路图 (3)3.2 输入双极性的实现原理 (4)3.3 输出双极性的实现原理 (5)3.4 给定的被控对象的实现 (5)4 最少拍无纹波系统控制算法设计 (7)4.1 最少拍无纹波控制的基本原理 (7)4.2 最小拍无纹波控制的算法实现 (8)5最小拍无纹波控制软件编程设计 (9)5.1 主程序及中断程序的思考图及具体流程图 (9)5.2 重要程序的作用与实现 (9)6 实验与结果分析 (11)6.1 仿真结果 (11)6.2 上机调试结果 (11)7 小结与体会.............................................................................................................................. 错误！未定义书签。
最少拍无纹波控制器的设计及仿真
成绩计算机控制技术课程设计报告最少拍无纹波计算机控制系统设计及仿真实现THE DESIGN AND SIMULATION OF THE CONTROL SYSTEM FOR THE LEAST BEAT RIPPLE FREE COMPUTER学生姓名学号学院名称专业名称指导教师年月日摘要《计算机控制技术》是一门理论性、实用性和实践性都很强的课程，课程设计环节应占有更加重要的地位。
计算机控制技术的课程设计是一个综合运用知识的过程，它需要控制理论、程序设计、硬件电路设计等方面的知识融合。
通过课程设计，加深对学生控制算法设计的认识，学会控制算法的实际应用，使学生从整体上了解计算机控制系统的实际组成，掌握计算机控制系统的整体设计方法和设计步骤，编程调试，为从事计算机控制系统的理论设计和系统的调试工作打下基础。
本文通过对最少拍无纹波控制器的设计及仿真了解和掌握对于典型输入信号的最少拍无纹波设计及有纹波设计。
关键词计算机控制技术；最少拍无纹波；典型输入信号目录1 绪论 (1)1.1最小拍系统简介 (1)1.2任务要求 (1)1.2.1课程设计目的 (1)1.2.2课程设计内容及设计要求 (1)2 最小拍无纹波系统控制算法设计 (3)2.1设计原理 (3)2.2算法实现 (4)2.2.1单位阶跃输入 (4)2.2.2单位速度信号 (5)3 最小拍无纹波控制软件编程及仿真设计 (6)3.1运用Simulink进行仿真 (6)3.1.1单位阶跃信号 (6)3.1.2单位速度信号 (7)4无波纹与有波纹的比较 (10)4.1有波纹控制器设计及仿真 (10)4.2比较结果分析 (12)5最少拍无纹波控制系统对典型输入的适应性问题 (13)结论 (18)致谢 (19)参考文献 (20)1 绪论1.1 最小拍系统简介在数字随动系统中,通常要求系统输出能够尽快地、准确地跟踪给定值变化，最少拍控制就是这种要求的一种直接离散化设计法。
最小拍控制系统设计
最小拍控制系统设计随着现代科技的不断发展，各种智能化控制系统愈发成熟，而在生产制造和娱乐等领域，拍控制技术显得尤为重要。
什么是拍控制系统呢？简单来说，它就是一种基于节拍而控制动作或事件的系统。
例如，在音乐编曲、灯光秀、机械臂等方面就需要使用到拍控制系统。
在这些应用场景中，强大的拍控制系统让人们能够享受到更加优美、精准的表演和生产体验。
对于拍控制系统的设计来说，最重要的是要保证系统的精准度，这样才能够确保用户得到最好的体验。
一般来说，拍控制系统的设计需要遵循以下步骤：第一步，需要明确控制对象和节拍。
在这个步骤中，需要确认控制的对象以及控制的模式。
例如，在音乐表演中需要确定音乐节奏和乐器的演奏模式，而在机器人制造中需要明确机器臂运动的起点和终点。
第二步，选择合适的控制芯片和传感器。
在这个步骤中，需要根据控制目标来选择合适的控制芯片和传感器。
这些控制芯片和传感器可以带来更加准确的数据传输，同时降低系统的堵塞率。
第三步，确定控制算法。
在这个步骤中，需要确定控制算法，以便在系统中使用。
而在这个步骤中，需要考虑到实际应用中可能出现的各种环境变化和随机因素。
第四步，测试和调试。
在完成上述所有步骤之后，最后需要进行测试和调试。
这可以帮助系统的精准度得到进一步的提升，以达到咱们设计的目标。
需要注意的是，在进行拍控制系统设计时，要注意到系统的稳定性和安全性。
这些是所有控制系统中最为关键的因素。
如果系统不稳定，那么在实际应用中可能会带来严重的后果。
而如果系统存在安全漏洞，可能会造成用户信息泄漏等不良影响，从而严重损害用户的利益。
因此，在设计拍控制系统时，需要充分考虑到这些因素。
在总体上看来，拍控制系统设计是一个相当复杂的工作，需要设计师们不断努力和探索。
只有在这样的努力下，才能带来更强大、更可靠、更有效的拍控制系统，进而让人们的生产、娱乐等活动变得更加美好。
计算机控制系统自学课件 最少拍控制器简介
典型输入的Z变换具有如下形式：
⑴单位阶跃输入 ⑵单位速度输入
R(t ) u (t ),
R (t ) t ,
1 R (t ) t 2 , 2
R( z )
上式中各项系数，即为y(t)在各个采样时刻的数值。
•
输出响应曲线如图所示,当系统为单位速度输入时，经过两拍 以后，输出量完全等于输入采样值，即y(kT) = r(kT)。
• 但在各采样点之间还存在着一定的误差，即存在着一定的纹 波。
单位速度输入
输入为单位阶跃函数时，系统输出序列的Z变换
1 Y ( z ) ( z ) R ( z ) (2 z z ) 1 z 1 2 z 1 z 2 z 3 z 4 输出序列为
1 1 z 1
Tz 1 R( z ) (1 z 1 ) 2
T 2 z 1 (1 z 1 ) R( z ) 输入
可得出调节器输入共同的z变换形式
A( z ) R( z ) (1 z 1 )m
其中A(z)是不含有(1-z-1)因子的z-1的多项式，根据终值定理，系统的稳态误差
• • • • 最少拍随动系统的设计方法简便，所得到的系统结构 也最简单，而且可以得到解析解。但它也存在如下问题： （1）所设计的系统适应性差； （2）对参数变化的敏感性大； （3）存在纹波 由于上述问题，最少拍设计在工程上的实际应用还有待于 进一步研究和完善。
• 例 已知条件如前例所示，试设计无纹波D(Z)并检查 U(Z).
1 1 1 2 1 1 2Tz 1 (1 z ) Z 2 (1 z ) 1 2 1 2T 1 (1 z ) (1 z ) (1 e z ) s s s 2
最少拍控制系统课程设计
最少拍控制系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够理解最少拍控制系统的基本概念，掌握其工作原理；2. 学生能够运用数学方法分析最少拍控制系统的性能，并描述其特点；3. 学生能够掌握最少拍控制系统的设计方法和步骤。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，设计并实现最少拍控制系统；2. 学生能够运用仿真软件对最少拍控制系统进行仿真实验，分析并解决实际工程问题；3. 学生能够运用团队合作的方式，进行最少拍控制系统的设计与调试。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习最少拍控制系统，培养对自动化技术的兴趣和热情；2. 学生在团队合作中，培养沟通协作能力和集体荣誉感；3. 学生能够认识到最少拍控制系统在现代工业中的重要作用，树立正确的价值观。
课程性质：本课程为自动化及相关专业高年级的专业课程，旨在帮助学生掌握最少拍控制系统的设计与实现方法。
学生特点：学生已具备一定的自动控制理论基础，具有较强的数学基础和逻辑思维能力。
教学要求：注重理论与实践相结合，强化动手能力培养，提高学生解决实际工程问题的能力。
在教学过程中，将目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 最少拍控制系统的基本概念与原理- 控制系统稳定性分析- 最少拍控制的基本原理- 最少拍控制系统的数学描述2. 最少拍控制系统的设计方法- 状态空间设计方法- 基于观测器的最少拍控制设计- 最少拍控制器的参数优化3. 最少拍控制系统的仿真与实验- 仿真软件的应用- 控制系统建模与仿真- 实际控制系统设计与调试4. 最少拍控制系统在实际工程中的应用- 工业控制中的应用案例- 控制系统性能分析- 最少拍控制系统优化与改进教学内容安排与进度：第一周：介绍控制系统稳定性分析，理解最少拍控制的基本原理；第二周：学习最少拍控制系统的数学描述，掌握状态空间设计方法；第三周：学习基于观测器的最少拍控制设计，进行控制器参数优化；第四周：运用仿真软件进行控制系统建模与仿真；第五周：进行实际控制系统设计与调试，分析工程应用案例；第六周：总结最少拍控制系统在实际工程中的应用，进行性能分析与优化。
(完整word版)最少拍控制系统设计
题目：最少拍控制系统设计课程：计算机控制技术专业: 控制工程姓名：韩庆芝学号：142085210202摘要《计算机控制技术》是一门理论性、实用性和实践性都很强的课程，计算机控制技术的设计是一个综合运用知识的过程，它需要控制理论、程序设计、硬件电路设计等方面的知识融合.通过设计,加深对控制算法设计的认识，学会控制算法的实际应用，从整体上了解计算机控制系统的实际组成，掌握计算机控制系统的整体设计方法和设计步骤，编程调试,为从事计算机控制系统的理论设计和系统的调试工作打下基础。
在数字随动系统中，通常要求系统输出能够快速地、准确地跟踪给定值变化，最小拍控制就是适应这种要求的一种控制策略。
在数字控制系统中，通常把一个采样周期称为一拍。
所谓最小拍控制,是指系统在某种典型输入信号(如阶跃信号、速度信号、加速度信号等)作用下，经过最少的采样周期使得系统输出的稳态误差为零。
最小拍控制系统也称为最小拍无差系统或最小拍随动系统。
显然这种系统对闭环脉冲传递函数的性能要求是快速性和准确性。
最小拍控制是一类时间最优控制，系统的性能指标就是要求调节时间最短。
目录1 课题简介............................................................................................................................... 错误!未定义书签。
1。
1 设计内容 (4)1.2 设计要求 (4)2 最少拍控制方案设计 (5)2。
1 最少拍控制器的介绍 (5)2.2 控制系统框图及闭环工作原理 (6)3最少拍控制系统硬件电路设计 (6)3。
1 总体硬件电路图 (7)3.2 输入双极性的实现原理 (8)3。
3 输出双极性的实现原理 (9)3。
4 给定的被控对象的实现 (10)4 最少拍无纹波系统控制算法设计 (11)4。
1 最少拍无纹波控制的基本原理 (11)4.2 最小拍无纹波控制的算法实现 (13)5最小拍无纹波控制软件编程设计 (13)5.1 主程序及中断程序的思考图及具体流程图 (13)5。
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实验六 最小拍控制系统
一、实验目的
1．掌握最少拍有纹波系统和最少拍无纹波系统的计算机控制脉冲传函数D （Z ）的设计方法。
2．了解最少拍设计的饱和非线性条件及改进设计。
二、实验仪器与设备
1．TDN —ACS 实验教学系统一台 2．PC 微机一台 3．电阻电容若干
三、实验原理
（一）最小拍有纹波系统
1．原理
见图6—1。
R 为输入，C 为输出，计算机对误差E 定时采样按D （Z ）计算输出控 制量U 。
图中K=5。
图6—1
针对阶跃输入进行计算机控制算法D （Z ）设计。
2．D（Z）算法
采样周期T=1S ，（Z ）为计算机输入，U （Z ）为输出，有：
3213
3221101)
()
()(−−−++++++=
=
Z P Z
P Z P Z K Z K Z K K Z E Z U Z D
式中K i 与P i 取值范围：
–0.9999~+0.9999，计算机分别用相邻三个字节存储其BCD 码。
最低字节存符号，00H 为正，01H 为负。
中间字节存前2位小数，最高字节存末2位小数。
例有系数0.1234，则内存为：
地址 内容
2F00H 00H 2F01H 12H 2F02H 34H
程序运行时转换为二进制模2定点小数。
注意，D （Z ）中缺项相当于系数为零， 应在相应内存三字节全存入00H 。
系数存储安排如表6—1
表6—1
2F00H 2F0CH 2F01H 2F0DH 2F02H 2F0EH K 0P 12F03H 2F0FH 2F04H 2F10H 2F05H 2F11H K 1P 22F06H 2F12H 2F07H 2F13H 2F08H 2F14H
K 2P 3 2F09H
2F0AH 2F0BH
K 3将D （Z ）式写成差分方程，则有：
3322113322110−−−−−−−−−+++=K K K K K E K K U P U P U P E K E K E K E K U
式中E K ~ E K-3，误差输入；U K ~ U K-3 ，计算机输出。
计算机运算还设有溢出处理，当计算机控制输出超过00H~FFH 时（对应于模拟量-5V~+5V ），则计算机输出相应的极值00H 或FFH ，同时在相应的内存单元也存入极值。
每次计算完控制量，计算机立即输出，并且将各次采入的误差与各次计算输出作延时运算，最后再作一部分下次的输出控制量计算。
这样当采入下次误差信号时，可减少运算次数，从而缩短计算机的纯延时时间。
3．模拟连续系统的参数整定
被控对象由模拟电路模拟，因为电路中所接电阻、电容参数有一定误差，所以应 加以整定，可先整定一阶惯性环节，再整定积分器，应使二者串联时尽量接近所给传函的数学模型。
4．接线（如图6—2所示）
8253 2#输出OUT2信号，经单稳整形，正脉冲打开采样保持器的采样开关，负脉冲启动A/D 变换器。
系统误差信号E →U2、IN ；U2、OUT →U12、IN7：采样保持器对系统误差信号进行采样，将采样信号保持并输出给A/D 第7路输入端。
计算溢出显示部分：图6—2虚框内。
当计算控制量的结果溢出时，计算机给口B 的PB7输出高电平，只要有一次以上溢出便显示。
这部分线路只为观察溢出而设，可以不接，对于控制没有影响。
5．采样周期T
8088微机的8253产生定时信号，定时10ms ，采样周期T 为：
T=T K ×10ms
T K 需事先送入2F60H 单元，取值范围：01H~FFH ，对应的范围：10ms~2550ms 。
例如当T=1S ，有：
H S S T T K 6410001
.01
)(01.0====
）（
图6—2
6．实验程序流程：
图6—3
（二） 最小拍无纹波设计 1．实验原理与线路
只是D （Z ）应按无波纹设计，其余同实验六（一）。
2．实验流程图：见图6—3。
3．D（Z）算法
针对斜坡输入按无波纹输出计算
)
5920.01)(1(1651.07302.07650.0)(112
1−−−−+−+−=
Z Z Z Z Z D
K 0= 0.7650 P 1= 0.4080 K 1= 0.7302 P 2= 0.5920 K 2= 0.1651 P 3=0 K 3= 0
饱和设计 )
1(1
)(0+=
S S S G ，所以将实验六（一）图6—2中R1改为250K.
对象改为针对阶跃输入按无纹波设计
1
1114176.01)
3679.01(583.147.015824.05830.1)(−−−−+−=+−=Z
Z Z Z Z D 114560.19575.35.2)5824.0583.1()()()()(−−−=×−==Z Z Z R Z E Z D Z U
K 0=0.9999 P 1=-0.4176
K 1=-0.3679 P 2=0 K 2=0 P 3=0 K 3=0
四、实验内容与步骤
（一）最小拍有纹波系统
1．按图6—2接线，S 11置阶跃档，S 12置下档，W 12为1V ，调W 11为1S 。
先将图6—2
中的U10单元的OUT 断开，A 直接接入U1单元的OUT 端，整定一阶惯性环节参数，
再将B 与B ´断开，将B 接入U1单元的OUT
端，整定积分器参数。
整定完二者串接使传函为：
5 G （S ）=
S （S+1）
整定完再按图6—2连好。
2．调W11使U1单元的OUT 端输出为2.5V 的方波，调W12约为6S 。
2F60H 存64H 。
3．按要求计算D （E ）各系数，送入内存2F00H~2F14H 单元，具体推导过程见有关计 控书。
4．用示波器观察输入R 波形，在输入R 为零时启动最小拍程序（G=F000：15E6），对照阶跃输出R 观察输出C ，应有以下波形（见图6—4），输出经过一拍后，在采样点上跟踪输入，误差输出为：
5.215
.2)1()()()(1
1=−⋅−=Φ=−−Z Z Z R Z Z E e
既一拍后进行跟踪，偏差保持为零。
而从控制量的输出
5
43211
1
3897.05435.07580.00571.14744.13590.1717.012.05435.05.2)
()()(−−−−−−−−+−+−=+−×
==Z Z Z Z Z Z Z Z E Z D Z Y 可见，控制量在一拍后并未进入稳态（常数或零），而是在不停地波动，从而使连续部
分的输出在采样点之间存在纹波。
t
图6—4
（二） 最小拍无纹波设计
１． 针对斜坡输入设计实验
（1）调W 11使U 1 SG 单元的OUT 端斜坡输出不超过2.5V ，周期6S 。
（2）将T k =64H 送入2F60H 单元中，2F00H~2F14H 单元分别存入K 0~K 3，P 1~P 3。
（3）用示波器观察输入R 波形，在输入R 为零时启动最小拍程序（G=F000：15E6）， 对照斜坡输入R ，观察输出C 。
应观察到，系统输出C 在2拍后既跟踪上输入，并且采样点间无纹波，达到控制的目的。
如图6—5所示。
图6—5
2．饱和设计
针对阶跃输入按无纹波设计
（1）调W11使U1 SG单元的OUT端的阶跃信号输出幅值不超过2.5V，调W12 使其为6S。
（2）将T K=64H送入2F60H单元中，2F00H~2F14H单元分别存入K0~K3，P1~P3。
（3）用示波器观察输入R波形，在输入R为零时启动最小拍程序（G=F000：15E6），对照阶跃输入R，观察输出C，应观察到，系统从第二拍起，U（Z）恒为零。
因此输出量稳定在稳态值，而不在有纹波了。
从控制量输出U（Z）的表达式可看出此时前一拍的值均1，所以输出饱和，可用示波器观察U10单元的OUT端输出。
最小拍无纹波设计，除了消除采样点之间的纹波外，还在一定程度上减小了控制能量，降低了对参数的敏感度，但它仍然是针对某一特定输入设计的，对其它输入的适应性仍不好。
五、预习要求
１． 对阶跃输入设计计算实验所给控制对象进行最少拍有纹波系统的D（Z）的设计。
并求出U K各系数。
２． 对斜坡输入设计计算实验所给控制对象进行最少拍无纹波系统的D（Z）的设计。
并求出U K各系数。
3．针对阶跃输入设计计算实验所给控制对象的放大倍数K=1时，最少拍无纹波系统的D（Z）的饱和设计。
并求出U K各系数。
4．写出预习报告。
六、思考题
１． 计与实验结果是否相符？为什么？
２． 少拍系统受什么限制而使调整节拍增加？
３． 最少拍无纹波系统输出是否无纹波？为什么？
４． 模拟量为±5V，计算机用定点小数表示，+5V为7FH，—5V为00H。
在控制器输出的差分方程中，考虑输出饱和时最大绝对值应设为1还是5？为什么？
七、实验报告要求
1．对实验调试过程加以总结。
2．结果进行分析，是否与理论计算相一致。
3．对实验提出改进。