数字控制器的连续设计.ppt

 数字控制器设计;本章主要内容; 引言 ;9.1 数字控制器的连续化设计;9.1.1数字控制器的连续化设计步骤; 连续化设计的基本思想; 设计假想连续控制器; 连续控制器的离散化; 离散算法的计算机实现; 9.1.2 数字PID控制算法; 理想PID控制算法; 理想PID的递推算式; 理想PID的增量差分形式; 实际微分PID控制算法; 实际微分的离散化; 差分形式; 理想微分PID与实际微分PID阶跃响应对比 ;实际微分PID与理想微分PID对比;其它形式的实际微分PID;手动/自动跟踪与无扰动切换;手动/自动跟踪与无扰动切换（续）;9.1.3 数字PID算法的改进; 积分分离算法; 积分分离值的确定原则; 变速积分; 抗积分饱和措施; 串级系统抗积分饱和; 微分项的改进; 带死区的算法;具有回差的控制系统可能出现的过程响应曲线 ;9.1.4 数字PID参数的整定;扩充临界比例带法;（3）选定控制度。所谓控制度，就是以模拟调节器为基准，将DDC的控制效果与模拟调节器的控制效果相比较。控制效果的评价函数通常采用 （ 最小的误差平方积分）表示。 控制度 （9-22） 实际应用中并不需要计算出两个误差的平方积分，控制度仅表示控制效果的物理概念。例如，当控制度为1.05时，就是指DDC控制与模拟控制效果基本相同；控制度为2.0时，是指DDC控制比模拟控制效果差。 （4）根据选定的控制度查表9-1，求得 的值。 （5）按求得的整定参数投入运行，在投运中观察控制效果，再适当调整参数，直到获得满意的控制效果。 ;酬自阁太蠢丙勤束屠尽峪社森茫琢父监憎馅求瘪演钳怜域吠佩盈刀炸棱寸数字控制器的连续设计数字控制器的连续设计;扩充响应曲线法;;（3）根据飞升特性曲线，求得被控对象纯滞后时间 和等效惯性时间常数 ，以及它们的比值 。 （4）由求得的 和 以及它们的比 ，选择某一控制度，查表9-2，即可求得数字PID的整定参数的 值。 （5）按求得的整定参数投入在投运中观察控制效果，再适当调整参数，直到获得满意的控制效果。;搓述替淡挝抓楚锻司惮舵套翔显市每通烹糜炉抬庭惋帛蔡咯讫悄波殆仲赂数字控制器的连续设计数字控??器的连续设计;仿真寻优法;9.2 数字控制器的离散化设计 ;9.2.1 直接离散化设计的基本原理;9.2.2 最少拍控制系统设计;例9.1 ;例9.1解 ;例9.1解（续） ;例9.1解（续） ;例9.1讨论 ;一般性结论 ;最少拍控制器设计的限制条件;最少拍控制器设计的限制条件（续）;小结;例9.2 ;例9.2解 ;例9.2解（续） ;例9.2解（续） ;最少拍无纹波控制器的设计;例9.3解 ;例9.3解（续） ;例9.3解（续） ;例9.3解（续） ;例9.3解（续） ;例9.3解（续） ;设计最少拍无纹波系统的条件 ;例9.3解（续） ;例9.3解（续） ;9.2.3 纯滞后控制技术;大林控制算法（续）;大林控制算法（续）;大林控制算法（续）;大林控制算法（续）;振铃现象及消除;9.2.3 纯滞后控制（续）;施密斯（Smith）预估控制算法（续）;9.3 模糊控制技术基础 ;9.3.1 模糊控制器的输入输出变量;9.3.1 模糊控制器的输入输出变量(续）;9.3.1 模糊控制器的输入输出变量(续）;模糊变量E的赋制值表;模糊变量EC的赋制值表;模糊变量U的赋制值表;9.3.2 建立模糊控制规则;9.3.3 模糊关系与模糊推理;9.3.3 模糊关系与模糊推理（续）;9.3.3 模糊关系与模糊推理（续）;9.3.4 模糊判决;9.3.5 模糊控制表;9.3.6 确定实际控制量;本章小结 ;思考题 ;7．设采样周期 ,试根据实际微分PID算式 采用双线性变换法离散化，推导其数字算式。 参考答案： 其中: ;8. 最少拍系统设计是否意味着采样周期越小，系统的调节时间就会越短？最少拍有纹波设计与无纹波设计的主要差别是什么？ 9. 设被控对象的传递函数，采样周期，试在单位速度输入下设计最少拍有纹波和无纹波数字控制器。 10. 什么是大林算法？振铃现象产生的原因是什么？如何消除？ 11. 已知被控对象，设采样周期，试按大林算法设计数字控制器，并分析系统是否会产生振铃现象？若有试求出RA，并消除之。 12 . 什么是模糊控制？模糊控制器主要包含哪几个组成部分？模糊控制和PID控制有何区别？