A计算机控制PPT教学课件.pptx

《A计算机控制PPT教学课件》详细解读 本课件主要探讨了复杂控制算法，特别是数字控制器的设计原理以及最小拍控制系统的概念。在计算机控制系统中，数字控制起着至关重要的作用，它涉及到信号的采样、处理和反馈等多个环节。 介绍的是数字控制器的设计原理。数字控制器的设计基于连续传递函数Go(s)、数字控制器D(z)和零阶保持器Gh(s)的概念。在采样周期T的作用下，这些元素共同构成了计算机控制系统的框图。数字控制器D(z)的设计通常涉及以下几个步骤：1) 确定广义对象的脉冲传递函数G(z)；2) 根据系统性能指标和约束条件设定闭环脉冲传递函数φ(z)；3) 通过数学运算求解控制器的脉冲传递函数D(z)；4) 依据D(z)得出控制器的输出序列u(k)。这一过程体现了控制器设计的灵活性和针对性。 接下来，课件深入讲解了最小拍控制的原理。最小拍控制是一种时间最优控制策略，目标是在最短时间内消除系统输出的稳态误差。在数字控制系统中，一个采样周期被称为一拍。最小拍控制系统，也称为最小拍无差系统或最小拍随动系统，要求系统对阶跃、速度或加速度等典型输入信号响应迅速且准确。最小拍控制的设计关键在于误差脉冲传递函数E(z)的设计，使其在最短时间内趋向于零。通过分析不同类型的输入信号（如单位阶跃、单位速度、单位加速度），可以推导出相应的Z变换公式，并利用终值定理计算稳态误差，确保系统达到零误差状态。 在实际设计中，为了实现最小拍，误差传递函数φe(z)的z-1幂次需要设置为最低，这样既能保证准确性，又能满足快速响应的要求。通过适当选取系数，可以构造出满足最小拍条件的φe(z)表达式，从而实现理想的控制效果。 该PPT教学课件详细阐述了数字控制器设计的基本原理，特别是最小拍控制系统的概念和设计方法，对于理解计算机控制系统的复杂控制算法具有重要意义。通过学习这些知识，读者能够掌握如何设计高效、快速响应的数字控制系统，为实际工程应用提供理论基础。