計(jì)算機(jī)控制技術(shù)cha(1)(參考版)
2025-05-18 22:56本頁面
【正文】 根據(jù)分離性原理，系統(tǒng)控制器設(shè)計(jì)可按以下進(jìn)行 (1)設(shè)計(jì)控制規(guī)律 求對(duì)應(yīng)控制極點(diǎn) z1=， z2= ))(()( 2 ??????? zzzzz?而 )( 21212 ?????????? LLzLLzGLFzI由 GLFzIz ???)(?可得 ?????????? 0 0 2121LLLL[例 ] 陳 靜 2021. 08 解得 ?????821LL? ??L即 (2)設(shè)計(jì)預(yù)報(bào)觀測(cè)器 求對(duì)應(yīng)觀測(cè)器極點(diǎn) 177。 跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì) 陳 靜 2021. 08 結(jié)束放映 陳 靜 2021. 08 圖 51具有輸出反饋的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng) r(t) e(k) u(k) u(t) x(t) y(t) D(z) H0(s) B 1 s C A )(tx?陳 靜 2021. 08 y(k) T r(k) u(k) u(t) y(t) 控制器 零 階 保持器 控制器 圖 52 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的典型結(jié)構(gòu) 陳 靜 2021. 08 r(k) u(k) y(t) 控制器 被控對(duì)象 圖 53 簡(jiǎn)化的離散系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 陳 靜 2021. 08 y(k) u(k) u(t) y(t) 觀測(cè)器 控制 規(guī)律 零 階 觀測(cè)器 被控對(duì)象 圖 54 調(diào)節(jié)系統(tǒng) (r(k)=0)中控制器的結(jié)構(gòu) 1 2 陳 靜 2021. 08 y(k) u(k) u(t) x(t) y(t) 控制規(guī)律 零 階 觀測(cè)器 C BuAxx ???圖 55 按極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)控制規(guī)律 陳 靜 2021. 08 v(k) y(k) x(k) U(k) PI控制規(guī)律 C )()()()1( kvkGukFxkx ????? 1L?2L?圖 56 預(yù)報(bào)觀測(cè)器 陳 靜 2021. 08 v(k) y(k) x(k) U(k) PI控制規(guī)律 C )()()()1( kvkGukFxkx ????? 1L?2L?圖 57 按極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)的 PI控制規(guī)律 陳 靜 2021. 08 v(k) y(k) x(k) U(k) PI控制器 被控對(duì)象 觀測(cè)器 ? 1L2L?圖 58 按極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)的 PI控制器 陳 靜 2021. 08 r(k) v(k) y(k) x(k) U(k) PI控制規(guī)律 C )()()()1( kvkGukFxkx ????? 1L2L?? ??e(k) Ue(k) 圖 59 帶 PI控制規(guī)律的跟蹤系統(tǒng) 陳 靜 2021. 08 r(k) v(k) y(k) x(k) U(k) PI和輸入順饋控制規(guī)律 C )()()()1( kvkGukFxkx ????? 1L2L??? ?e(k) ue(k) 3Lur(k) 圖 510 帶 PI控制和輸入順饋的跟蹤系統(tǒng) 陳 靜 2021. 08 v(k) y(k) x(k) U(k) PI控制器 被控對(duì)象 觀測(cè)器 ? 1L2L?3Lr(k) 圖 511 按極點(diǎn)配置設(shè)計(jì)的 PI控制器 陳 靜 2021. 08 [解 ]實(shí)際上，求解此題關(guān)鍵是求得系統(tǒng)的離散狀態(tài)方程，而求離散狀態(tài)方程的關(guān)鍵又是求狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣 eAt，這兒給出兩種求 eAt的方法： (1)拉普拉斯變換法 ? ?? ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????? ???????????????????????1101)1(1011110)1(110101010011111111ttAteessssLssssLssLssLASILe[例 ] 陳 靜 2021. 08 則 ????????????????? ???? ??? 11011eeeeFTtAtAT????????????????? ????????????????????????????????????????????????????????????????? ??101)1(101110011111100100eeeedteedteedted t BeGttTttTAtAt(2)卡萊 哈密爾頓法 100 21 ????? ??? ，解得令 AI則 ????????????????????????????????????????? ?????????? ??? ttt eeeett11111011101)()( 010??[例 ] 陳 靜 2021. 08 顯然 tett ???? 1)(,1)( 10 ??? ????????????????????????????????????????????????????????????????????? ????????????????????????TAtTtAtATtttttAtdt BeGeeeeFeeeeeAtIte01110110110010110010101)1(10011)()( ??[例 ] 陳 靜 2021. 08 由上述兩種方法的任一種均可得 ???????)()()()()1(kCxkykGukFxkx要設(shè)計(jì)無紋波系統(tǒng)，應(yīng)滿足 )()1( nmrN ???而 n=2,r=1,m=1,因此取 N=2可滿足上式條件 。包含觀測(cè)器及積分的控制器 如圖 511所示 。仿照和前面式 ()的推導(dǎo)不難求得當(dāng) r(k)為常數(shù)時(shí) )()]()([)()( 12 ??????? ? er uuGGLFICy 穩(wěn)態(tài)時(shí)有 y(∞)=r(∞),同時(shí)希望在上式中 ue(∞)=0以提高系統(tǒng)的無靜 差度，因此得到 )()()( )()( 312???? ??? ? rLGGLFIC ru r 跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì) 陳 靜 2021. 08 從而得 )()( 1 123 GGLFICL ???? 在圖 510中，仍然要求全部狀態(tài)直接反饋，這在生產(chǎn)實(shí)際中幾乎是不可能的。 圖 510比圖 59多了一個(gè)輸入順饋通道，控制規(guī)律中的其它參數(shù) L1和 L2仍用和以前一樣的方法進(jìn)行設(shè)計(jì)。 ue(∞)是誤差 e(k)=r(k)y(k)的積
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