離散控制系統(tǒng)初步ppt課件-資料下載頁(yè)
2025-04-29 02:49本頁(yè)面
【正文】 上式第一項(xiàng)為系統(tǒng)輸出采樣信號(hào)的穩(wěn)態(tài)分量；第二項(xiàng)為輸出采樣信號(hào)的瞬態(tài)響應(yīng)分量，是由系統(tǒng)的固有特性所決定的，其取決于系統(tǒng)閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)極點(diǎn)、零點(diǎn)在 z平面上的分布位置。 z平面上不同位置的閉環(huán)極點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬態(tài)響應(yīng)分量如 圖 616所示。由圖可見(jiàn)，閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)的極點(diǎn)在 z平面上的位置決定了相應(yīng)瞬態(tài)分量的性質(zhì)和特點(diǎn)，也就決定了輸出瞬態(tài)響應(yīng)的性質(zhì)和特征。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 返回 （ 1）只要閉環(huán)極點(diǎn)在 z平面的單位圓內(nèi)，離散控制系統(tǒng)總是穩(wěn)定的，其瞬態(tài)響應(yīng)是衰減的，極點(diǎn)距離 z平面坐標(biāo)原點(diǎn)越近，則衰減速度越快。 （ 2）為了使采樣控制系統(tǒng)具有較好的動(dòng)態(tài)性能，希望它的主導(dǎo)極點(diǎn)分布在 z平面單位圓的右半圓內(nèi)，而且離原點(diǎn)不要太遠(yuǎn)，與實(shí)軸的夾角要適中。 （ 3）至于系統(tǒng)的零點(diǎn)，雖然不影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，但影響系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，因?yàn)槠溆绊憚?dòng)態(tài)響應(yīng)的系數(shù) Ci，零點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能影響的分析比較困難，在此不再贅述。 （ 4）在采樣系統(tǒng)中，動(dòng)態(tài)性能的分析，在采樣瞬時(shí)有效，有些系統(tǒng)盡管在采樣時(shí)刻的性能很好，但采樣時(shí)刻之間的紋波可能仍然較大，特別是在采樣周期較大時(shí)。若需進(jìn)一步研究采樣時(shí)刻之間系統(tǒng)的性能，則需采用廣義 z變換的知識(shí)。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 返回 穩(wěn)態(tài)誤差是系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能的重要指標(biāo)。在單位反饋采樣控制系統(tǒng)中，系統(tǒng)在輸入信號(hào)作用下誤差的 z變換為 若閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定，利用終值定理，不難求出在輸入信號(hào)作用下采樣系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差 由此可見(jiàn)，離散系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與連續(xù)控制系統(tǒng)的類(lèi)似，與系統(tǒng)開(kāi)環(huán)脈沖傳遞函數(shù) G (z)的結(jié)構(gòu)參數(shù)及輸入信號(hào) Xi(t)的性質(zhì)有關(guān)。 下一頁(yè) 上一頁(yè) 返回 由于 z平面上 z=1的極點(diǎn)與 s平面上 s＝ 0的極點(diǎn)相對(duì)應(yīng)，因此離散控制系統(tǒng)可以按其開(kāi)環(huán)脈沖傳遞函數(shù) G (z)中含有 0， l， 2， … 個(gè) z=1的極點(diǎn)，而分為 0型、 Ⅰ 型、 Ⅱ 型 …… 系統(tǒng)。 表 64列出了典型輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差。 由此可見(jiàn)，在采樣控制系統(tǒng)中，當(dāng)?shù)湫洼斎胄盘?hào)和系統(tǒng)類(lèi)型不同時(shí)所得的關(guān)于穩(wěn)態(tài)誤差的結(jié)論和連續(xù)控制系統(tǒng)中的結(jié)論是相似的。 必須指出，在采樣控制系統(tǒng)中，有差系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差還與采樣周期的大小有關(guān)，縮短采樣周期將會(huì)減小穩(wěn)態(tài)誤差。上述結(jié)果只是采樣時(shí)刻的穩(wěn)態(tài)誤差，在采樣時(shí)刻之間還將附加由高頻頻譜信號(hào)產(chǎn)生的紋波所引起的誤差。有時(shí)，這部分誤差會(huì)較大，在分析和設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)當(dāng)注意。 上一頁(yè) 返回 表 62拉氏變換和 z變換特性 返回 下一頁(yè) 表 62拉氏變換和 z變換特性 返回 上一頁(yè) 表 64典型輸入作用下的穩(wěn)態(tài)誤差 返回 圖 61采樣控制系統(tǒng)原理框圖 返回 圖 62計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的等效傳遞函數(shù)框圖 返回 圖 63采樣過(guò)程 返回 圖 64理想采樣過(guò)程 返回 圖 65e (t)的頻譜 返回 圖 68零階保持器的輸入和輸出信號(hào) 返回 圖 69零階保持器的單位脈沖響應(yīng) 返回 圖 610零階保持器的幅頻特性 返回 圖 611環(huán)節(jié)串聯(lián)時(shí)的開(kāi)環(huán) z傳遞函數(shù) 返回 圖 611環(huán)節(jié)串聯(lián)時(shí)的開(kāi)環(huán) z傳遞函數(shù) 返回 圖 612采樣控制系統(tǒng)框圖 返回 圖 612采樣控制系統(tǒng)框圖 返回 圖 613 s平面與 z平面的映射關(guān)系 返回 圖 614 z平面與 w平面的映射關(guān)系 返回 圖 616閉環(huán)極點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬態(tài)響應(yīng) 返回
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