文档介绍：第四章计算机控制系统的 控制算法信息与电气工程学院计算机控制系统第八讲-第十三讲山东科技大学2020/8/31计算机控制系统的设计,是指在给定系统性能指标的条件下,设计控制器的控制规律和相应的数字控制算法。信息与电气工程学院计算机控制系统概述山东科技大学第八讲数字控制器的设计方法按其设计特点分为三大类:2020/8/(间接法)先设计连续系统的校正环节的传递函数D(s),然后将其离散化为D(z),进而设计数字控制器。典型代表为PID算法。(结构简单,各环节并联互相独立,调参方便)信息与电气工程学院计算机控制系统山东科技大学2020/8/(直接法)已知被控对象的传递函数或特性G(z),根据所要求的性能指标,直接设计数字控制器D(z)。常用方法有最少拍有纹波设计、最少拍无纹波设计和达林算法。-多输出(MIMO)系统2020/8/34模拟化设计:适于采样周期短、控制算法简单的系统。忽略零阶保持器和采样器,求出系统的连续控制器,以近似方式离散化为数字控制器。离散化设计:适于采样周期长或控制复杂的系统。直接使用采样控制理论设计数字控制器。信息与电气工程学院计算机控制系统山东科技大学2020/8/,这些二进制数可以表示某一物理量的大小,称之为离散量或数字量。但实际系统中的被控量是在时间上连续的信号,一般称之为连续量或模拟量。模拟量进行离散化并转换成数字量后,才能由计算机处理。因此,计算机控制系统也可以称为数字控制系统、离散控制系统或采样控制系统。模拟控制系统称为连续控制系统。信息与电气工程学院计算机控制系统山东科技大学2020/8/(数字)控制系统与连续(模拟)控制系统的本质区别在于:模拟系统中的给定量、反馈量和被控量都是连续型的时间函数,而在离散系统中,通过计算机处理得给定量、反馈量和被控量是在时间上离散的数字信号。把计算机引入连续控制系统中作为控制器使用,便构成了计算机控制系统。由计算机构成的控制系统,在本质上是一个离散系统。信息与电气工程学院计算机控制系统山东科技大学2020/8/:零初始条件下,一个线性环节(系统)的输出量的拉氏变换与输入量的拉氏变换之比。(数字)控制系统中脉冲传递函数的定义:零初始条件下,一个线性环节(系统)的输出脉冲序列的Z变换与输入脉冲序列的Z变换之比。信息与电气工程学院计算机控制系统山东科技大学2020/8/,是立足于连续控制系统控制器的设计,然后在计算机上进行数字模拟来实现的。实质:在采样周期足够短的情况下,把数字控制器(A/D、计算机、D/A)看作一个整体,其输入和输出为模拟量,将其等效为连续传递函数。信息与电气工程学院计算机控制系统信息与电气工程学院计算机控制系统山东科技大学2020/8/310