1、School of Electronic Engineering第6章 數(shù)字控制器z域直接設(shè)計(jì)方法School of Electronic Engineering )(1)(sGseZzGsT1ZZ2W、 平面根軌跡法（時(shí)域法）；試湊法域直接設(shè)計(jì)方法、變換法（頻域法）；解析式法School of Electronic Engineering尋求一，使其閉環(huán)系統(tǒng)具有所描述的特性。School of Electronic Engineeringn將廣義對(duì)象離散化，求得 ；n由期望閉環(huán)傳函 導(dǎo)出控制器；系統(tǒng)開(kāi)環(huán)傳函相應(yīng)的閉環(huán)傳函可導(dǎo)出D(z)()()()()(zGzDzEzYzK)()(1)()()

2、()()(zGzDzGzDzRzYz)()()()(1)()()()()(zzGzzzGzzEzUzDee( )1 ( )1( )( )1( ) ( )E zzzzR zD z G z 誤差 傳遞函數(shù)為School of Electronic Engineering2、 解析設(shè)計(jì)對(duì) ( z) 的約束1）D(z)在物理上的可實(shí)現(xiàn)性設(shè) M(z)、N(z) 為 z 的多項(xiàng)式，將D(z)表示為)()()(zMzNzD 如果如果 D(z) 的分子的分子N(z) 具有比分母具有比分母 M(z) 低或相同低或相同的階次，則的階次，則 D(z) 在實(shí)時(shí)控制時(shí)是可實(shí)現(xiàn)的。此時(shí)控制在實(shí)時(shí)控制時(shí)是可實(shí)現(xiàn)的。此時(shí)控制

3、算式用到的是算式用到的是過(guò)去過(guò)去 或現(xiàn)在或現(xiàn)在 的測(cè)量值與計(jì)算值。的測(cè)量值與計(jì)算值。反之，如果反之，如果N(z) 的階次比的階次比 M(z) 高，則控制算式中將出高，則控制算式中將出現(xiàn)未來(lái)的測(cè)量值與計(jì)算值，使實(shí)時(shí)控制無(wú)法實(shí)現(xiàn)?，F(xiàn)未來(lái)的測(cè)量值與計(jì)算值，使實(shí)時(shí)控制無(wú)法實(shí)現(xiàn)。School of Electronic Engineering 2）(z)的極點(diǎn)應(yīng)全部在單位圓內(nèi)，即保證系統(tǒng)是穩(wěn)定的。I）若G(z)有不穩(wěn)定的零點(diǎn)則(z) 也含有G(z)所有不穩(wěn)定的零點(diǎn)；II） G(z)所有不穩(wěn)定的極點(diǎn)（(1,0j)除外除外），由 e(z)的零點(diǎn)來(lái)抵消。( )( ) ( )( )ezD z G zz根據(jù)Sch

4、ool of Electronic Engineering 為達(dá)到閉環(huán)穩(wěn)定的要求，可使為達(dá)到閉環(huán)穩(wěn)定的要求，可使)()1()(1)()1()(2111zFzbzzFzazjjii 其中，其中， 與與 分別為分別為中單位圓上或圓外的零點(diǎn)與極點(diǎn)；中單位圓上或圓外的零點(diǎn)與極點(diǎn)；P(z)、Q(z)為穩(wěn)定零極點(diǎn)組成的多項(xiàng)式。為穩(wěn)定零極點(diǎn)組成的多項(xiàng)式。11(1) ( )( )(1) ( )iijja zQ zG zb zP z其中，其中， 與與 為不含上述零極點(diǎn)的多項(xiàng)式。為不含上述零極點(diǎn)的多項(xiàng)式。School of Electronic Engineering也稱，指系統(tǒng)在典型輸入作用下，具有最快的響應(yīng)速

5、度，能在有限個(gè)采樣周期內(nèi)達(dá)到采樣點(diǎn)上無(wú)穩(wěn)態(tài)誤差或無(wú)靜差。故也稱最小調(diào)整時(shí)間系統(tǒng)或。School of Electronic Engineeringn系統(tǒng)輸出在穩(wěn)態(tài)實(shí)現(xiàn)對(duì)給定輸入的；n能在（最少拍）內(nèi)結(jié)束過(guò)渡過(guò)程進(jìn)入穩(wěn)態(tài)；n最少拍控制器在物理上要；n閉環(huán)系統(tǒng)應(yīng)是的的。School of Electronic Engineeringn單位階躍輸入111)()( 1)( zzRttrn單位速度輸入單位速度輸入211)1()()( zTzzRttrn單位加速度輸入單位加速度輸入311122)1 ( 2)1 ()(21)( zzzTzRttr綜合起來(lái)綜合起來(lái)mzzAzR)1()()(1 其中，其中， 為

6、為 z 的多項(xiàng)式，且不含的多項(xiàng)式，且不含 處處 的零點(diǎn)。的零點(diǎn)。School of Electronic Engineering 為求出為求出D(z)，需要知道，需要知道G(z)、 e(z)和和(z)，而，而 e(z)和和(z)與偏差與偏差E(z)有關(guān)。有關(guān)。 最少拍隨動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間，就是系統(tǒng)誤差零點(diǎn)的時(shí)間。最少拍隨動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)時(shí)間，就是系統(tǒng)誤差零點(diǎn)的時(shí)間。根據(jù)根據(jù)Z變換的定義變換的定義 120( )( )(0)( )(2 )LkkE ze k zee T zeT z最少拍隨動(dòng)系統(tǒng)要求在典型輸入的作用下，系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差為零。 特殊對(duì)象特殊對(duì)象：1）G(z)無(wú)單位圓上和圓外的極點(diǎn)（1,0j）除

7、外； 2）G(z)無(wú)單位圓上和圓外的零點(diǎn)；3）G(z)不含純滯后環(huán)節(jié)School of Electronic Engineering1( )( )( )( )( )(1)eeqA zE zR zzzz設(shè)誤差脈沖傳遞函數(shù)的形式為：1( )(1)( ),QezzF zQq 當(dāng)選擇Q=m，且F(z)=1時(shí)，不僅可以簡(jiǎn)化數(shù)字控制器的結(jié)構(gòu)，還可以使E(z)的項(xiàng)數(shù)最少，即相應(yīng)的調(diào)節(jié)時(shí)間最短(即，系統(tǒng)的快速性最好)。School of Electronic Engineering由以上討論可得mmzzGzzzGzzD)1)()1(1)(1)()()(11 m = 111)( zze1)(1)( zzze則有

8、)1)()(1)()()(11 zzGzzzGzzDSchool of Electronic Engineering 此時(shí)此時(shí)1)1(11)()()(11 zzzzRzEe0.)2()1(,1)0( eeeSchool of Electronic Engineering m = 2則有21)1()( zze212)(1)( zzzze2121)1)(2)(1)()()( zzGzzzzGzzD121211)1()1()()()( TzzzTzzzRzEe0.)3()2(,)1(,0)0( eeTee此時(shí) School of Electronic Engineering m = 331)1 ()

9、( zze32133)(1)( zzzzze則有31321)1)(33)(1)()()( zzGzzzzzGzzD2212313111222)1()1(2)1()()()( zTzTzzzzTzzRzEe此時(shí)0.)4()3(,2)2(,2)1(,0)0(22 eeTeTee School of Electronic Engineering【注】上述設(shè)計(jì)僅適用于的對(duì)象。11 z21)1 ( z31)1 ( z1 z)1)(11 zzGz2121)1)(2 zzGzz31321)1)(33 zzGzzz212 zz32133 zzzSchool of Electronic Engineering解

10、 廣義對(duì)象 z 傳函 已知被控對(duì)象為已知被控對(duì)象為，T=0.5s，試設(shè)計(jì)，試設(shè)計(jì)單位速度輸入時(shí)的最少拍控制器。單位速度輸入時(shí)的最少拍控制器。對(duì)速度輸入對(duì)速度輸入) 15 . 0(4)(sssG)368. 01)(1 ()717. 01 (736. 0)(1)(1111 zzzzsGseZzGTs21)1 ()(zze21212)1 (1)(1)(zzzzzeSchool of Electronic Engineering可得控制器即輸出序列其輸出序列的 z 變換為即經(jīng)過(guò)兩拍，便在上。)717. 01)(1 ()5 . 01)(368. 01 (717. 2)()()()(1111zzzzzzG

11、zzDe1121 22345( )( ) ( )2(1)2345TzY zz R zzzzTzTzTzTz L(0)0, ( )0, (2 )2 , (3 )3 ,yy TyTT y TTLSchool of Electronic Engineering2、 一般對(duì)象的最少拍控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)如果被控對(duì)象含有l(wèi)個(gè)滯后環(huán)節(jié)，具有i個(gè)單位圓外或單位圓外或者者 圓上的零點(diǎn)圓上的零點(diǎn) ，具有j個(gè)單位圓外或者圓上的極點(diǎn) （(1，j0)除外），則應(yīng)選擇12,ia aaL12,jb bbL)()1)(1).(1 ()(1)( )1).(1 ()(1111111zFzzbzbzzzazazzmjil其中1,.1)(

12、1,.)( 11110litzfzfzFmjszmzmmzttssm與輸入信號(hào)有關(guān)School of Electronic Engineering 已知被控對(duì)象為在 T=1s，求得廣義對(duì)象為試針對(duì)設(shè)計(jì)。)252.1(1 .2)(2 sssG)286. 01()1()2 . 01)(78. 21(0265)(121111 zzzzzzGSchool of Electronic Engineering G(z) 在單位圓外有一個(gè) ，應(yīng)選取 )1)(1()(1)78.21()(111111zfzzzmzz735. 0265. 011 fm)2.01)(735.01()286.01)(1()(1)()

13、()(1111 zzzzzzGzzD控制器解得 School of Electronic Engineering輸出采樣序列在第 2 個(gè)采樣時(shí)刻實(shí)現(xiàn)無(wú)偏跟蹤。.1166. 05832. 0486. 112 . 01)286. 01)(1()()()()(321111 zzzzzzzRzGzzU.265.01)78.21(265.0)()()(321111zzzzzzzRzzY控制量序列是School of Electronic Engineering由圖可見(jiàn)，閉環(huán)系統(tǒng)是，經(jīng)過(guò)兩拍在采樣點(diǎn)達(dá)到無(wú)靜差。最少拍控制系統(tǒng)的采樣點(diǎn)間的輸出系統(tǒng)輸出在采樣點(diǎn)之間存在一定程度的波動(dòng)，即系統(tǒng)輸出在采樣點(diǎn)之間存在

14、一定程度的波動(dòng)，即。School of Electronic Engineering 有波紋最少拍系統(tǒng)在輸出誤差為零時(shí)，控制器仍然有輸有波紋最少拍系統(tǒng)在輸出誤差為零時(shí)，控制器仍然有輸出，出， 即作用到執(zhí)行器上使執(zhí)行器也不斷地動(dòng)作，這樣會(huì)對(duì)執(zhí)即作用到執(zhí)行器上使執(zhí)行器也不斷地動(dòng)作，這樣會(huì)對(duì)執(zhí)行器造成磨損，是不希望出現(xiàn)的情況。行器造成磨損，是不希望出現(xiàn)的情況。 系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，加到被控對(duì)象上的系統(tǒng)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后，加到被控對(duì)象上的控制信號(hào)還在波動(dòng)控制信號(hào)還在波動(dòng)，則穩(wěn)態(tài)過(guò)程中系統(tǒng)輸出就有波紋，因此要使系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)過(guò)，則穩(wěn)態(tài)過(guò)程中系統(tǒng)輸出就有波紋，因此要使系統(tǒng)在穩(wěn)態(tài)過(guò)程中無(wú)波紋，就要求穩(wěn)態(tài)時(shí)的控制信號(hào)為常數(shù)。

15、程中無(wú)波紋，就要求穩(wěn)態(tài)時(shí)的控制信號(hào)為常數(shù)。 怎么改進(jìn)怎么改進(jìn)：使：使u(k)進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后為一恒定值。進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后為一恒定值。 School of Electronic Engineering 最少拍系統(tǒng)中的紋波現(xiàn)象是由控制量的波動(dòng)控制量的波動(dòng) 而引起的，即U(z) 中含有非零極點(diǎn)中含有非零極點(diǎn)，使控制序列不能經(jīng)有限拍完成過(guò)渡過(guò)程進(jìn)入穩(wěn)態(tài)（0 或常值）。School of Electronic Engineering( )( )( )( )( )( )( )( )( )( )Y zz R zzU zR zY zG z U zG z 可以看出，可以看出，當(dāng)當(dāng) (z) 包含包含G(z)的全部零點(diǎn)時(shí)的全部

16、零點(diǎn)時(shí)，能使，能使R(z)到到U(z)的脈沖傳遞函數(shù)為的脈沖傳遞函數(shù)為z-1的有限次多項(xiàng)式，即脈沖響應(yīng)為有限的有限次多項(xiàng)式，即脈沖響應(yīng)為有限長(zhǎng)，從而消除了波紋。因此，有波紋和無(wú)波紋最少拍的長(zhǎng)，從而消除了波紋。因此，有波紋和無(wú)波紋最少拍的區(qū)別區(qū)別就在于就在于 是否包含是否包含G(z)的的全部零點(diǎn)全部零點(diǎn)?？刂破鞯妮敵? )z分析分析School of Electronic Engineering如果被控對(duì)象含有l(wèi)個(gè)滯后環(huán)節(jié)滯后環(huán)節(jié)，具有i個(gè)非零零點(diǎn)非零零點(diǎn) ，具有j個(gè)單位圓外或者圓上單位圓外或者圓上的極點(diǎn) （(1，j0)除外），則應(yīng)選擇iaaa,21jbbb,21)()1)(1).(1 ()(1

17、)( )1).(1 ()(1111111zFzzbzbzzzazazzmjil其中1,.1)(1,.)( 11110litzfzfzFmjszmzmmzttssm與輸入信號(hào)有關(guān)School of Electronic Engineering 廣義對(duì)象仍為廣義對(duì)象仍為即G(z) 具有不穩(wěn)定極點(diǎn) ，穩(wěn)定的非零零點(diǎn) 。)286. 01()1()2 . 01)(78. 21(0265)(121111 zzzzzzG78. 21 z2 . 02 z )1)(1()(1)2.01)(78.21()(221111111zfzfzzzmzzz1226. 078. 022. 0211 ffm解解得得對(duì)于，則有S

18、chool of Electronic Engineering即即 進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后為進(jìn)入穩(wěn)態(tài)后為 0。21111226.078.01)28.01)(1(83.0)( zzzzzD21112374.00676.183.0)28.01)(1(83.0)( zzzzzU.8754.022.01)2 .01)(78.21 (22.0)(543211111zzzzzzzzzzY 在第 3 拍（比有波紋延遲1拍）達(dá)到穩(wěn)態(tài)。School of Electronic Engineering 輸出采樣點(diǎn)之間的紋波被消除了，而調(diào)節(jié)時(shí)間則比有紋波系統(tǒng)增加了一拍。一般而言， ( z) 中每增加一個(gè)零點(diǎn)，調(diào)節(jié)時(shí)間將延長(zhǎng)一拍

19、。 實(shí)現(xiàn)無(wú)波紋是以犧牲調(diào)節(jié)時(shí)間為代價(jià)的，即拍數(shù)要增加。實(shí)現(xiàn)無(wú)波紋是以犧牲調(diào)節(jié)時(shí)間為代價(jià)的，即拍數(shù)要增加。School of Electronic Engineering 對(duì)不同輸入類型的適應(yīng)性差對(duì)不同輸入類型的適應(yīng)性差 針對(duì)某類輸入設(shè)計(jì)的最少拍系統(tǒng)，對(duì)其它輸入未必為最少拍系統(tǒng)，而且還可能引起大的超調(diào)和靜差。 對(duì)參數(shù)變化過(guò)于敏感對(duì)參數(shù)變化過(guò)于敏感 按最少拍控制設(shè)計(jì)的閉環(huán)系統(tǒng)只有多重極點(diǎn) z = 0 ，在理論上，這一多重極點(diǎn)對(duì)系統(tǒng)參數(shù)變化的靈敏度靈敏度 可達(dá)無(wú)窮大。因此，如果系統(tǒng)參數(shù)發(fā)生變化，將使實(shí)際控制嚴(yán)重偏離期望狀態(tài)。 最少拍系統(tǒng)從理論上講，T 越小，所需的調(diào)節(jié)時(shí)間也越短；但T 越小，意味著所

20、需的控制能量也越強(qiáng)，對(duì)于實(shí)際系統(tǒng)，這一控制能量很容易超出其約束范圍（即飽和），從而使控制性能變壞。School of Electronic Engineering 針對(duì)最少拍系統(tǒng)對(duì)輸入類型的適應(yīng)性較差這一問(wèn)題針對(duì)最少拍系統(tǒng)對(duì)輸入類型的適應(yīng)性較差這一問(wèn)題的改進(jìn)設(shè)計(jì)。以犧牲控制的有限拍無(wú)差性質(zhì)為代價(jià)，而的改進(jìn)設(shè)計(jì)。以犧牲控制的有限拍無(wú)差性質(zhì)為代價(jià)，而使系統(tǒng)對(duì)多種類型輸入有較滿意的響應(yīng)。即將原誤差傳使系統(tǒng)對(duì)多種類型輸入有較滿意的響應(yīng)。即將原誤差傳函增加一慣性因子，變?yōu)楹黾右粦T性因子，變?yōu)?1)()(* zzzee 111111)(1)(11)(1)(*1)(* zzzzzzzzzzeee 相應(yīng)的閉

21、環(huán)傳函為相應(yīng)的閉環(huán)傳函為School of Electronic Engineering在最少拍的基礎(chǔ)上，將得到的誤差傳函乘以一個(gè)在最少拍的基礎(chǔ)上，將得到的誤差傳函乘以一個(gè) z 1 的有限次多項(xiàng)式的有限次多項(xiàng)式 使其冪次使其冪次提高（一般提高一階到二階），閉環(huán)響應(yīng)將比最少拍多提高（一般提高一階到二階），閉環(huán)響應(yīng)將比最少拍多持續(xù)一到二拍完成過(guò)渡過(guò)程，通過(guò)選取參數(shù)持續(xù)一到二拍完成過(guò)渡過(guò)程，通過(guò)選取參數(shù) 有利于降有利于降低系統(tǒng)對(duì)參數(shù)變化的敏感性低系統(tǒng)對(duì)參數(shù)變化的敏感性，并，并減小控制作用減小控制作用。101( ).nnH zhh zh zihSchool of Electronic Engineer

22、ingn6.3 6.3 擾動(dòng)作用下最少拍控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)擾動(dòng)作用下最少拍控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在干擾作用下的控制系統(tǒng) School of Electronic Engineering最小拍控制：時(shí)間最優(yōu)，其它動(dòng)態(tài)指標(biāo)無(wú)約束。最小拍控制：時(shí)間最優(yōu)，其它動(dòng)態(tài)指標(biāo)無(wú)約束。大林算法：大林算法：約束超調(diào)量約束超調(diào)量，對(duì)調(diào)節(jié)時(shí)間不加以嚴(yán)格限制。，對(duì)調(diào)節(jié)時(shí)間不加以嚴(yán)格限制。 被控對(duì)象帶有純滯后的一階或二階環(huán)節(jié)：被控對(duì)象帶有純滯后的一階或二階環(huán)節(jié)：6.3 大林算法設(shè)計(jì)大林算法設(shè)計(jì)1、大林算法基本原理、大林算法基本原理1( ), 1sKG seTs12 ( ), (1)(1)sKG seTsT sSchool of Ele

23、ctronic Engineering6.4 大林算法設(shè)計(jì)大林算法設(shè)計(jì)1、大林算法基本原理、大林算法基本原理設(shè)被控對(duì)象具有純滯后時(shí)間 ，將期望閉環(huán)傳函設(shè)計(jì)為帶有近似相同滯后時(shí)間的一階慣性環(huán)節(jié)，即,1)(0lTsTess且1/)1(/0001)1 (11)(zezesTeseZzTTlTTssT期望閉環(huán)脈沖傳函為0/T Te11(1)1lzzzSchool of Electronic Engineering原因：原因：（1）加入零階保持器：保證離散前后的）加入零階保持器：保證離散前后的階躍響應(yīng)相等階躍響應(yīng)相等（2）不加零階保持器：保證離散前后的）不加零階保持器：保證離散前后的脈沖響應(yīng)相等脈沖響應(yīng)

24、相等而階躍響應(yīng)常用來(lái)衡量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。而階躍響應(yīng)常用來(lái)衡量系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能。School of Electronic EngineeringnD(z) 的一般形式的一般形式)1(1)()1()(1)()()()1(1)1( llzzzGzzzGzzD School of Electronic Engineering對(duì)象為具有純滯后的一階慣性環(huán)節(jié)時(shí)：對(duì)象為具有純滯后的一階慣性環(huán)節(jié)時(shí)：其中：其中：得到控制器傳遞函數(shù)為：得到控制器傳遞函數(shù)為：(1)111(1) ( )11TslTsleKezG zZKsTsz11(1)(1)(1) ( )(1)1(1)NzD zKzz1/T TeSchool of

25、Electronic Engineering例例3 已知某控制系統(tǒng)被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為已知某控制系統(tǒng)被控對(duì)象的傳遞函數(shù)為設(shè)期望的閉環(huán)傳遞函數(shù)為設(shè)期望的閉環(huán)傳遞函數(shù)為采樣周期采樣周期T=0.5s，試用大林算法設(shè)計(jì)數(shù)字控制器。，試用大林算法設(shè)計(jì)數(shù)字控制器。解：廣義被控對(duì)象的脈沖傳遞函數(shù)為：解：廣義被控對(duì)象的脈沖傳遞函數(shù)為：( )1seG ss11/(1)/10.5330.5111(1)( )( )110.393511 0.6065T TsTlT TeezG zZG sKsezezzezz( )0.11sess期望的閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)為：00/(1)/101(1)( )11T TTslTslT Tee

26、zezZsT sezSchool of Electronic Engineering于是得到數(shù)字控制器于是得到數(shù)字控制器D(z)：階躍輸入下系統(tǒng)控制信號(hào)序列和階躍響應(yīng)序列：階躍輸入下系統(tǒng)控制信號(hào)序列和階躍響應(yīng)序列：000/(1)/1(1)135135153112( )1(1) ( )( )(1( )( )1(1)1 0.6065(1)2.524(1 0.6065) 0.39351(1)(1)(1 0.99330.9933)T TNT TT TNzzeD zG zzG zezezzzezze zezzzzSchool of Electronic Engineering例4 被控對(duì)象 ，取 T =

27、1s ，設(shè)期望 的閉環(huán)傳函為 ，試用大林算法設(shè)計(jì)數(shù)字控制器試用大林算法設(shè)計(jì)數(shù)字控制器D(z).解解：廣義對(duì)象為設(shè)期望閉環(huán)脈沖傳函脈沖傳函為134.3)(46.1 sesGs1127413.01)733.01(1493.0)( zzzzG1208065.013935.0)(12)(zzzsTess可得控制器)3935.01)(1)(733.01()7413.01(6356.2)(1111 zzzzzD65. 40T165. 42)(sessSchool of Electronic Engineering在階躍輸入時(shí)，系統(tǒng)輸出為相應(yīng)的控制量為.8647. 07769. 06322. 03935.

28、0)1)(6065. 01 (3935. 0)()()(5432112zzzzzzzzRzzY.4093. 16078. 08096. 13484. 06356. 2)733. 01)(1)(6065. 01()7413. 01(6356. 2)()()()(43211111 zzzzzzzzzRzGzzUSchool of Electronic Engineering可見(jiàn)，就輸出采可見(jiàn)，就輸出采樣點(diǎn)而言，是逐步平樣點(diǎn)而言，是逐步平穩(wěn)地進(jìn)入穩(wěn)態(tài)的。穩(wěn)地進(jìn)入穩(wěn)態(tài)的。但是由于控制量但是由于控制量的大幅波動(dòng)，使得輸?shù)拇蠓▌?dòng)，使得輸出采樣點(diǎn)之間也出現(xiàn)出采樣點(diǎn)之間也出現(xiàn)了紋波。了紋波。n振鈴現(xiàn)象振鈴現(xiàn)

29、象這種控制量以這種控制量以1/2 采樣頻率大幅度的衰采樣頻率大幅度的衰減振蕩，稱為減振蕩，稱為“振鈴振鈴”。School of Electronic Engineering 2、 振鈴現(xiàn)象會(huì)引起采樣點(diǎn)之間的系統(tǒng)輸出紋波，并使執(zhí)行機(jī)構(gòu)磨損，甚至?xí){到系統(tǒng)的穩(wěn)定性，必須設(shè)法消除。n振鈴現(xiàn)象產(chǎn)生的原因n根本原因根本原因 U(z) 中含有單位圓內(nèi)靠近 z = 1 處的極點(diǎn)（稱為振鈴極點(diǎn)），且該極點(diǎn)越靠近 z=1 ，振幅就越大。School of Electronic Engineering 令令 D(z) 對(duì)應(yīng)于振鈴極點(diǎn)的因子中的對(duì)應(yīng)于振鈴極點(diǎn)的因子中的 z = 1，由終值定理可知，這樣并不改變系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)值，卻能由終值定理可知，這樣并不改變系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)值，卻能夠改善動(dòng)態(tài)特性；夠改善動(dòng)態(tài)特性； 合理選擇采樣周期合理選擇采樣周期 T 與期望閉環(huán)傳函的時(shí)間常與期望閉環(huán)傳函的時(shí)間常數(shù)數(shù)T0 ，使振鈴極點(diǎn)盡量遠(yuǎn)離，使振鈴極點(diǎn)盡量遠(yuǎn)離 z =1。)()(1)()(zRzzDzUSchool of Electronic Engineering例5、在 例