计算机控制技术
--基于Matlab的最少拍控制系统设计
学 班 学 姓 日
院： 级：
计算机科学与技术 计科0902班
号： 名：-
指导老师：-
期： 2012年12月10日
精选范本
实验五基于Matlab的最少拍控制系统设计
一、实验目的
学习使用Matlab设计最少拍系统的方法 二、实验器材 x86系列兼容型计算机，Matlab软件
实验原理
R(z)
系统如图所示，建立相应的数字 PID系统和最少拍系统并进行仿真 1.数字PID系统设计
建立所示的数字PID系统控制模型并进行系统仿真，已知
G p(s)
10 (s 1)(s 2)
，采样周期T=0.1s
2.最少拍系统仿真 计算机控制系统仿真实验
T o Wo iks：p3c-e2
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建立所示的数字PID系统控制模型并进行系统仿真，已知 G(S) 丄 ，采
p
P
S(S 1)
样周期T=1s。广义被控对象脉冲传递函数：
Js □
1—e K
G(z) =Z[G(s)]二 Z[ e
s
]
s(s+1)
□
… 厶…—
3.679 z (1+0?718z )
Z
弓，则G(z)的零点为
(1 — z )(1 -0.3679 z )
-0.718(单位圆内)、极点为1(单位圆上)、0.368(单位圆内)，故u=0, v=1，m=1
a.有纹波系统
单位阶跃信号：根据稳定性要求，
G(z)中z=1的极点应包含在 ①e(z)的零点中，系统针对
于是可设叮』(z)二z'r 0
，
阶跃输入进行设计，q=1，显然准确性条件中已满足了稳定性要求， 根 据 「(1)=1
， 求 得 I。/
， 贝U :G(z)二 z'
A
1
D(z)
G(z)1 -①(z)
①(Z) 0.2717(1 —0.3679 7)
严
1 +0.718z
10
Scope
Step
Zero-Pol?
Zero-Pole
Hold
b.无纹波系统
单位阶跃信号：根据稳定性要求， G(z)中z=1的极点应包含在①e(z)的零点中，系统针对 阶跃输入进行设计，q=1，显然准确性条件中已满足了稳定性要求，于是可设
：J(z^ z4(1 0.718zJ)， 根 据 \:J(z) =0.582zJ(1 0.718z‘)
D(z)
， 求 得 「厂 0.5 8， 则
0.158(1 —0.3679z ^0.3679 z )
4
-2
4 -2
1 ?0.582 z ?0.418 z
四、实验步骤 1. 根据实验要求设计数字控制器对系统进行控制并仿真
2. 观察并记录输出的结果，与理论计算值相比较
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3.改变参数，观察不同参数下的仿真结果
五、实验数据及结果分析
记录输出的数据和图表并分析。 (1)有纹波控制系统仿真模型
$cop?2
(A).数字控制器输出 U( z)
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(B)系统输出Y(z)
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(2)最少拍无纹波控制系统的仿
真
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Scopel
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Scope
2
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控制技术实验报告--基于Matlab的最少拍控制系统设计
