刘彬-计控.doc

(威海)课程设计基本信息学生姓名:刘彬学号:100220311院系名称:信息与电气工程学院课程设计名称:计算机控制同组人姓名:刘琪刘倩文课程设计时间:---...……………………………………………......[2]课程设计用仪器设备名称...……………………………………………..[2]课程设计要求……...……………………………………………………..[2]课程设计过程……...……………………………………………………..[3]课程设计心得……...…………………………………………..………...[7]教师评语及课程设计成绩评语:成绩:教师签字:年月日课程设计(论文)任务书专业仪器科学与技术班级1002203学生刘彬指导教师李剑锋题目计算机控制课程设计子题最少拍计算机控制系统设计设计时间设计要求某对象的传递函数为,采用零阶保持器,采样周期。试:1、从理论上设计该系统在单位速度输入时的最少拍无纹波数字控制器。2、利用MATLAB的Simulink仿真工具设计好的系统进行仿真。3、分析当对象的传递函数变为时,系统输出的变化,并对数字控制器进行改善。4、利用MATLAB的控制工具箱,对改善后的系统进行仿真,绘制系统的输出响应曲线。5、将系统转化为差分方程,利用MATLAB的M-文件,对改善后的系统进行仿真,绘制控制器的输出序列和系统的输出响应曲线。指导教师签字:系(教研室)主任签字:年月日二、课程设计过程1、设计该系统在单位速度输入时的最少拍无纹波数字控制器。广义对象的脉冲传递函数为:化简得:输入信号为:因为是最小拍系统,闭环误差脉冲传递函数包含广义对象G(z)的分母含有单位圆上的极点,∅e(z)已经包含了这个极点。广义对象的分子中包含延迟环节,故闭环脉冲传递函数∅(z)中也应包含此环节。为保证无纹波设计,∅(z)中还应包含所以∅(z)=,∅e(z)=又因为:∅(z)+∅e(z)=1;联立求得:∅(z)=∅e(z)=所以:2、系统仿真三拍跟上3、对象改变时,输出变为:四拍跟上系统改善:广义对象的脉冲传递函数变为:化简得输入信号为:为了降低对象对参数变化的灵敏度,增加因子4、系统仿真原对象输出:四拍跟上改善后系统输出:四拍跟上由于控制器阶数提高,系统的灵敏度降低,但使得动态时间加长。5、将系统转化为差分方程并仿真。(1)求解系统差分方程Ts==tf([,],[1,-,],Ts)%对象sysc1=tf([,,-,-,0],[1,-,-,,],Ts)%sysc2=tf([1,-,],[,,0],Ts)%控制器sysopen=sysc1*sysc2*sys1%开环传函sysclose=feedback(sysopen,1)[num,den]=tfdata(sysclose,'v')%返回系统函数各项系数求得:y(k)=*y(k-1)+*y(k-2)-*y(k-3)-*y(k-4)+*y(k-5)+*y(k-6)+0