计算机控制系统

Computer Control System
计算机参与控制的闭环控制系统,也称数字控制系统或离散控制系统。
计算机控制系统概述

一、计算机控制的信号转换与模型

离散时间系统: 采样控制系统/脉冲控制系统。控制系统中,有一处或几处信号是脉冲序列数字序列,定义在离散时间上,这样的系统即为离散时间系统,简称为离散系统。

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1. 信号转换基础

采样器、保持器、数字控制器的结构形式及控制规律决定系统的动态性能,是主要的研究对象
系统的稳态控制精度由 A/D D/A 转换器的分辨率决定,而不影响动态性能。

2. 核心工具

核心工具z 变换 z 反变换 广义 z 变换
线性定常系统的差分方程求解
离散系统中的传递函数:脉冲传递函数

3. 离散控制系统分析

离散系统的稳定性分析
离散系统的暂态分析
离散系统稳态分析

二、数字控制器模拟化设计方法

直接设计连续系统的模拟控制器 D(s),将其离散化得到等价的数字控制器 D(z)

模拟控制器离散化
数字 PID 控制器
数字PID 参数整定

三、数字控制器的 z 域直接设计方法

数字控制器
参数优化的低阶算法

最小拍控制器
最小拍控制器的改进

史密斯预估补偿控制
大林算法控制器

写出控制器传递函数后,还要写出对应的控制器算法,得到差分方程
模拟控制器离散化时,系数的值都要计算出来 f(e1)