計算機(jī)控制技術(shù)第5章現(xiàn)代控制技術(shù)(已修改)
2025-05-30 22:27 本頁面
【正文】 第 5章 現(xiàn)代控制技術(shù) 在經(jīng)典控制理論中，用傳遞函數(shù)模型來設(shè)計和分析單輸入單輸出系統(tǒng)，但傳遞函數(shù)模型只能反映出系統(tǒng)的輸出變量與輸入變量之間的關(guān)系，而不能了解到系統(tǒng)內(nèi)部的變化情況。在現(xiàn)代理論中，用狀態(tài)空間模型來設(shè)計和分析多輸入多輸出系統(tǒng)，便于計算機(jī)求解，同時也為多變量系統(tǒng)的分析研究提供了有力的工具。 采用狀態(tài)空間的輸出反饋設(shè)計 設(shè)線性定常系統(tǒng)被控對象的連續(xù)狀態(tài)方程為 ????????? ?)()()()()()()( 00ttttttt ttCxyxxBuAxx 采用狀態(tài)空間的輸出反饋設(shè)計法的目的是：利用狀態(tài)空間表達(dá)式，設(shè)計出數(shù)字控制器 D(z)，使得多變量計算機(jī)控制系統(tǒng)滿足所需要的性能指標(biāo)，即在控制器 D(z)的作用下，系統(tǒng)輸出 y(t)經(jīng)過 N次采樣 (N拍 )后，跟蹤參考輸入函數(shù) r(t)的瞬變響應(yīng)時間為最小。 圖 連續(xù)狀態(tài)方程的離散化 ? ?? ?? tt )τt(0)tt(00 d τ)τ(e)t(ex ( t ) Bux AA? ? ????? TkkT TkTAAT Budexex )1( )( )()()1( kkk ?????????)()()()()1(kkkkkCxyGuFxx??? T AAT BdeGeF 0, ?? 最少拍無紋波系統(tǒng)的跟蹤條件 由系統(tǒng)輸出方程可知， y(t)以最少的 N拍跟蹤參考輸入r(t)，必須滿足條件 0)()( rNCxNy ?? 僅按上式設(shè)計的系統(tǒng)，將是有紋波系統(tǒng)，為設(shè)計無紋波系統(tǒng)，還必須滿足條件 0)( ??Nx 輸出反饋設(shè)計法的設(shè)計步驟 ???????)()()()()1(kkkkkCxyGuFxx U(z) 0)()()( ???? NBuNAxNx????? ??101 0)()(NjjN BuGuAF Nj01N1N0kk0Nkk1N0kk0kkr1)(P)(Pr)(P)(P)(u)(U?????????????????????????????????
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