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1、總結(jié)1.求解離散時間函數(shù)Z變換方法a按定義展開,級數(shù)求和法;b部分分式查表法。2.Z反變換方法a常除法;b部分分式查表法c留數(shù)法。3.求解差分方程方法a按照原始方程迭代法(亦稱遞推法);b解析法(通解+特解);cZ變換法。a沖擊不變法;b部分分式查表法;c留數(shù)法。4.連續(xù)系統(tǒng)或環(huán)節(jié)離散化方法5.求Z傳遞函數(shù)方法a按原始微分方程求法;b由差分方程求解;c由S傳遞函數(shù)求解。從離散化途徑看,存在兩類本質(zhì)相同的常用的離散化方法。一類是將連續(xù)系統(tǒng)的微分方程,在某種近似原則下,變換為差分方程;另一類是將連續(xù)系統(tǒng)的S傳遞函數(shù),在某種近似原則下,變換為離散傳遞函數(shù)(或稱脈沖傳遞
2、函數(shù)、Z傳遞函數(shù));從近似等價意義上看,也有兩類常用的離散化方法:一類是在特定輸入信號下,確定與給定的連續(xù)系統(tǒng)等價的離散系統(tǒng),并見此系統(tǒng)作為其它輸入信號下的連續(xù)系統(tǒng)的近似等價系統(tǒng);另一類是直接對連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行離散化,求得離散系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型;同一物理系統(tǒng),可用多種數(shù)學(xué)模型表示,但它們之間存在如下一一對應(yīng)關(guān)系:微分方程←→S傳遞函數(shù)差分方程←→Z傳遞函數(shù)連續(xù)系統(tǒng)的離散化,就是對描述連續(xù)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型(微分方程或S傳遞函數(shù))的離散化;連續(xù)系統(tǒng)的離散化,就是對給定的連續(xù)系統(tǒng)找一個等價的或近似等價的離散系統(tǒng);注意:連續(xù)時間系統(tǒng)與離散時間系統(tǒng)是兩種不同本質(zhì)的系統(tǒng),
3、只存在一定條件下或某種意義下的近似等價,不可能有完全的等價。以后提到的連續(xù)系統(tǒng)的離散化,均指找一個近似等價的離散系統(tǒng),且一個給定的連續(xù)系統(tǒng)存在多個與之近似等價的離散系統(tǒng),相應(yīng)的離散化方法也很多。微分方程的離散化(1)前向差分:后向差分:微分方程的離散化(2)傳遞函數(shù)的離散化利用級數(shù)將展開,有前向差分法、后向差分法、雙線性變化法、零極點(diǎn)匹配法等控制規(guī)律的離散化理解校正與PID調(diào)節(jié)器的意義超前校正、滯后校正;高頻過濾器、低頻過濾器;微分校正、積分校正;PID調(diào)節(jié)器意義。理解相互關(guān)系(串聯(lián)校正時)微分校正:是一種超前校正,起到高頻濾波作用(通低頻,阻高頻),相當(dāng)于PI
4、D控制中的微分環(huán)節(jié)作用,對控制器輸入變化敏感,有助于消除振蕩,改變系統(tǒng)動態(tài)性能——快速、平穩(wěn);積分校正:是一種滯后校正,起到低頻濾波作用(通高頻,阻低頻),相當(dāng)于PID控制中的積分環(huán)節(jié)作用,改變系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)性能,有助于減小穩(wěn)態(tài)誤差,但有滯后作用,響應(yīng)速度下降;比例環(huán)節(jié):串聯(lián)比例控制裝置,調(diào)整開環(huán)增益,其增大可減小穩(wěn)態(tài)誤差,但對穩(wěn)定不利。對PID控制器的理解比例控制:按照誤差信號的偏離程度,產(chǎn)生糾正誤差的控制信號;微分控制:按照誤差變化趨勢,產(chǎn)生抑制變化的“超前”控制信號;積分控制:按照誤差的積累,產(chǎn)生消除誤差的控制信號。理解:校正與控制器校正的概念:是指在控制系統(tǒng)中
5、加入一些使參數(shù)可以按需要而改變的裝置,使系統(tǒng)的控制系能發(fā)生變化,以滿足需要的控制性能。加入的裝置成為校正裝置??刂破鳎嚎刂葡到y(tǒng)的控制器就是一種校正裝置系統(tǒng)校正或設(shè)計控制器的依據(jù):性能指標(biāo)穩(wěn)定性能——穩(wěn)定程度(裕量)——“穩(wěn)”;穩(wěn)態(tài)性能——穩(wěn)態(tài)誤差——“準(zhǔn)”;動態(tài)性能——快速性能——“快”性能指標(biāo)存在形式:時域指標(biāo):上升時間、調(diào)整時間、超調(diào)量;頻域指標(biāo):幅值裕量、相位裕量、帶寬頻率;零極點(diǎn)位置指標(biāo):給出閉環(huán)系統(tǒng)零極點(diǎn)位置來設(shè)計閉環(huán)系統(tǒng)。由于閉環(huán)極點(diǎn)決定系統(tǒng)穩(wěn)定性,閉環(huán)零極點(diǎn)決定系統(tǒng)動態(tài)性能。性能指標(biāo)之間的對應(yīng)關(guān)系時域指標(biāo)與頻域指標(biāo):時域指標(biāo)與零極點(diǎn)對應(yīng):頻域指標(biāo)與
6、零極點(diǎn)對應(yīng):帶寬的意義:校正方式——控制器的位置串聯(lián)校正——控制器位于前向通道;反饋校正——控制器位于反饋通道;前饋校正——控制器位于前饋通道;復(fù)合校正——前饋、反饋控制。