1、6.9 数字控制器的模拟化设计连续部分离散部分A/DD/A被控对象数字控制器模拟信号数字信号1对于一个既有模拟部分、又有离散部分的混合系统有两种不同的设计方法模拟化设计方法离散化设计方法模拟化设计的条件: 采样频率比系统的工作频率高得多。模拟化设计是一种近似的设计方法。2模拟化设计的步骤( 1) 根据性能指标的要求, 用连续系统的理论设计校正环节 , 零阶保持器对系统的影响折算到被控对象中去。( 2) 选择合适的离散化方法, 由 求出离散形式的数字校正装置脉冲传递函数 。( 3) 检查离散控制系统的性能是否满足设计要求。( 4) 将 变为差分方程的形式, 并编制计算机程序来实现其控制律。 36
2、.9.1 模拟量校正装置的离散化方法模拟量校正装置的离散化应满足稳定性的原则。即一个稳定的模拟校正装置离散化后也应是一个稳定的数字校正装置。如果模拟量校正装置只在 s平面左半平面有极点,对应的数字校正装置只在 z平面单位圆内有极点。数字校正装置在关键频段内的频率特性应与模拟校正装置相近, 这样才能起到设计时预期的综合校正作用。 4常见的离散化方法( 1) 带有虚拟零阶保持器的 z变换模拟校正装置数字校正装置这种离散化方法也称为 阶跃响应不变法 。5( 2) 差分反演法6( 3) 根匹配法根据 z变换的定义,可得或7或8( 4) 双线性变换法9注意点当采样角频率很高( )时, 这几种离散化方法的效果相差不多;当采样角频率逐渐降低时, 这几种离散化方法得出的控制效果逐渐变差, 相对而言,双线性变换法的效果最好。10