计算机控制工程实验报告.docx

计算机控制工程实验报
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
计算机控制工程实验
一实验目的
试验目的：
1了解计算机控制系统的基本构成结构和掌握计算机控制系统的原理；熟悉 计算机控制系统:
输入随动信号时被控对象为G2(s)的控制器设计
数字控制器为：D(z) = — .虫，=4z4 -+ ~G(z)。( z )一 4 — +
Ramp4
输入随动信号时被控对象为G2（s）的控制器为:
输入随动信号时被控对象为"佣仿真结果为:
2无纹波的最小拍控制器
1 — e -Ts 2
■
s s( s + 2)
（1）传函G1的最小拍无纹波控制器设计 广义对象的Z传递函数为：
z-1(1 + z -1)
(1 — z -1)(1 — -1)
故 d = 1, M = 1 + -1, N- = 1 — z-1, j = 1
输入阶跃信号时被控对象为q(s)的控制器设计
对单位阶跃信号，q = 1
所以， 4 (z) = z-1(1 + z-1)F'(z)
4 e (z) = (1 — z-1) F1'( z)
因为， deg F'(z) = d + m -1 = 1
degF'(z) = q + n ——1 = 0
于是，"z) = z-1(1 + z-1) f0
因为，4 ⑴= f0= 1，有，f°=
所以， 4( z) = -1(1 + z-1)
4 (z) = 1 -4 (z) = 1 --1 --
则数字控制器为： 1 4 (z) (1 - z-1)(1 - -1)
D( z)= =
G(z) 4 (z) 1 - -1 - -2
输入阶跃信号时被控对象为G1(s)的控制器设计：
输入阶跃信号时被控对象为G (s)的仿真结果:
输入速度信号时被控对象为G1(s)的控制器设计 对单位速度信号，q = 2
所以，4 (乙)=z-1(1 + z-1)F '(z)
4 (z) = (1 -z-1)2F'(z)
e 1
因为， deg F (z) = d + m 一 1 = 1 1
degF'(z) = q + n ——1 = 1
于是，4 (z) = z-1(1 + -1)(f0 + 卒-1)
列方程组:")= (：+") = 1
< d , 1
4' (1)=广 4 (z)(-—)
dz -1 z 2
z=1
= -[( f'f + ( f'f + f" 0
解得，
所以，
J f' =
[f' =-
4 (z) = z-1(1 + -1)( - -1)
4 e (z) = (1 - z-1)2(1 + z-1)
则数字控制器为:
1 4 (z) (1 - -1)(1 - -1)
D( z) = =
G(z) 4e (z) (1 - z-1)(1 + -1)
输入速度信号时被控对象为"）的控制器设计:
输入速度信号时被控对象为"）的仿真结果:
输入随动信号时被控对象为G1(s)的控制器设计
设计的随动信号是有单位速度信号叠加而成的，最大阶次为2,设计的控制 器与单位速度信号相同。
数字控制器为：
八，、 1 。⑵ (1 - -1)(1 — -1)
D( z)= =
G(z)七(z) (1 - z-1)(1 + -1)
输入随动信号时被控对象为"/控制器设计:
Rarrp4
输入随动信号时被控对象为")的仿真结果: