1、第三章 计算机控制系统的数学基础3.0 概述3.1 差分方程3.2 z 变换3.3 逆 z 变换3.4 脉冲传递函数主要参考书:、自动控制理论基础戴忠达 主编 清华大学出版社第六章:采样离散控制系统、计算机控制系统高金源 主编 高等教育出版社第章:计算机控制系统的数学描述3.0 概述计算机控制系统中,被控对象的参数往往是模拟量,如速度、压力、流量、液位等,而计算机系统在离散时刻起控制作用,因此系统中包含了模拟信号、离散信号和经过量化得到的数字信号。分析和设计计算机控制系统必须以它的数学模型为基础,并根据计算机控制系统的特点进行具体分析和处理。从本质上讲,计算机控制系统隶属于离散时间系统。本章将
2、介绍离散系统的数学描述和 z 变换分析方法,以便分析线性离散系统的性能,为设计系统准备。 计算机控制系统典型结构一 计算机控制系统典型结构二 计算机控制系统典型结构三U(z)PID控制器的控制算法(差分方程)D(z)=U(z)/E(z)1.差分方程的一般概念2.差分方程的求解经典法(不作介绍)叠代法(计算机编程实现 -MATLAM)Z变换法(本章重点介绍 )3.1 差分方程n 阶常系数线性差分方程 :1.差分方程的一般概念前向型差分方程:后向型差分方程:2、差分方程求解差分方程的求解方法有:经典法、叠代法、 z变换法。 关于差分方程解的两个概念: 零输入响应当系统中无输入函数 r(k) 作用时,系统可由其齐次差分方程描述。 零状态响应当输入函数 r(k) 作用于系统之前,系统是静止的,系统的响应完全是由输入引起的,既: