计算机控制技术(最少拍、大林算法习题课专用).ppt

计算机控制技术是现代工业自动化领域中的核心技术之一，它涉及到如何通过计算机系统来精确地控制物理设备的运行。在这个“最少拍、大林算法习题课专用”的PPT中，主要探讨了最少拍控制系统的理论与设计方法，以及如何利用大林算法解决相关问题。 最少拍控制系统是一种追求快速响应和最小控制时延的设计策略。它的目标是在最短的时间内，使系统从初始状态达到期望的稳态值，同时限制过渡过程中的输出波动。在离散时间域中，这通常涉及脉冲传递函数（D(z)）的设计，它描述了系统输入信号u(t)经过数字控制器处理后，如何影响输出E(z)的过程。 脉冲传递函数D(z)与系统的其他关键组件紧密相关，例如广义对象的脉冲传递函数G(z)，控制器C(z)和零阶保持器H0(s)等。典型的数字反馈系统结构中，D(z)、Ho(s)、Gc(s)、e*(t)、u*(t)、E(z)、U(z)、r(t)、_R(z)、Φ(z)、G(z)和C(z)分别表示开环传递函数、输出滤波器、控制器、期望误差、实际控制信号、误差信号、实际输出、参考输入、前向通道、反馈通道、对象传递函数和控制器传递函数。 设计数字控制器D(z)时，需要满足物理可实现性和稳定性条件。通常，这包括确定系统的广义对象脉冲传递函数G(z)，然后根据性能指标和输入条件设定闭环脉冲传递函数。在最少拍系统中，要消除输出波纹或抑制振铃现象，确保系统的快速响应和准确跟踪。 大林算法是一种用于设计数字控制器的常用方法，特别是在最少拍控制系统中。它涉及到选择适当的F1(z)和F2(z)来确保系统满足特定的约束条件。当G(z)有极点位于单位圆上或外部时，F1(z)和F2(z)的选取取决于这些极点的数量。之后，通过调整m和n的值来确定控制器的参数，以达到期望的动态性能。 设计过程中，还需要考虑系统的精度、速度和稳定性，以及计算得到的系数应转换为计算机可执行的形式。最少拍有纹波控制系统设计需要在满足上述约束条件下，通过迭代和优化找到最佳的控制器参数，以实现最优的控制性能。 总结来说，这个PPT详细讲解了最少拍控制系统的理论，特别是如何通过大林算法设计数字控制器D(z)，以达到快速响应、最小波动的目标。这一知识对于理解和应用计算机控制技术至关重要，尤其在自动化和工程领域中具有广泛的应用价值。