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第四章计算机控制系统模拟化设计 第四章计算机控制系统模拟化设计 第四章计算机控制系统模拟化设计 二、设计思想 模拟化设计思想： 一、问题提出 当系统采样频率足够高时，采样系统的特性接近 于连续变化的系统，此时，忽略采样开关和保持器， 如何进行计算机控制系统设计？ 将整个系统看成是连续变化的模拟系统，用s域的方法 1、在已经确定的对象特性基础上，根据预定的动 设计校正装置D(s) ，再用s域到z域的离散化方法求离 态品质要求，设计数字计算机的控制算法。 散传递函数D(z) 。用z域分析法对系统动态特性进行最 2 、设计计算机控制系统所需要的硬件和软件，实 终检验。离散后的D(z)对D(s) 的逼真程度，取决于采 现上述算法，完成整个系统的设计任务。 样频率和所选用的离散化方法。采样频率越高，无论 何种离散化方法，D(z) 的精度和逼真度越高。 本章和下一章讨论第一项任务的理论和方法 本章首先讨论在相同采样速率下，各种离散化方 法对系统的影响。 第四章计算机控制系统模拟化设计 第四章计算机控制系统模拟化设计 第一节 模拟调节器的离散化

三、模拟化设计的定义 一、离散化方法 所谓模拟化设计方法，就是沿用连续控制系统 常用的几种离散化方法： 的设计方法，按系统的性能指标求得控制系统的 1、后向差分法 模拟调节器D(s) ，然后在选择采样频率大于等于10 2 、双线性变换 倍的连续对象的截止频率条件下，再对D(s)离散化 3、脉冲响应不变法 而得出由计算机实现的数字调节规律D(z). 4 、零极点匹配法 采样频率大于等于10倍的连续对象的截止频率 条件保证在满足采样定理的同时可忽略保持器的 每种方法不同，对系统影响不同，但可保持特定 影响。 性能指标相等或相近，根据不同的要求选取适当 方法。 第四章计算机控制系统模拟化设计 第四章计算机控制系统模拟化设计 三、后向差分法（1） 二、D