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最少拍無紋波設計(東華理工大學)

 

最少拍無紋波設計(東華理工大學)?

  原發布者:夢幻虛渡   《計算機控制技術》課程設计設計題目:最少拍無紋波计算機控制系統設計及模擬实現 學院:機械與電子工程專業:自動化班級:1121502學號:201120150229姓名:曾小燕指導老師:張道海引言《計算機控制技術》是一門理論性、實用性和实踐性都很強的課程,課程设計環節就佔有更加重要的地位。本次課程設計通过對最少拍無紋波控制器的设計及模擬瞭解和掌握了最少拍無紋波設計和有紋波設计。首先,通過學習和蒐集资料瞭解和掌握了最少拍控制器的設計原理,設計了最少拍無紋波控制器,通過MATLAB程式驗證了正確性。最少拍系統設計是以採样點上誤差為零或保持恆定为基礎,採用Z變換方法進行設計並保證取樣點之間的误差也為零或保持恆定值,因此在取樣點之間可能存在波紋,即在取樣點之間有誤差存在,這就是有波紋設計。而無波紋設計是指在典型输入訊號的作用下,經過有限拍系統達到穩定,並且在采樣點之間沒有波紋,輸入误差為零。即要求取樣點之間產生的波紋不能反映在取樣點訊號上,也就是對取樣點之間的訊號,不能形成閉環控制。要得到無波紋系統設計,其闭環Z傳遞函式φ(z)必须包含被控制物件G(z)的所有零點。設計的控制器D(Z)中消除了引起紋波振蕩的所有極點,取樣點之间的波紋也就消除了。系統的閉環Z傳遞函式φ(z)中的Z-1的冪次增高,系统的調整時間ts就增長。本文以例項來介紹最少拍無波紋控制的實現方法。關

最少拍無波紋控制器的必要條件是什麼?

  無紋波系統要求系統的輸出訊號在取樣点之間不出現紋波,必須滿足:   1,對階躍輸入,當t≥NT時,有y(t)=常數   2,對速度輸入,當t≥NT時,有y‘(t)=常數   3,對加速度輸入,當t≥NT時,有y’‘(t)=常數   因此,被控物件中必須含有足夠的積分環節,以保证控制器輸出為常數時,被控物件的穩態輸出完全跟蹤输入,且無紋波。

有紋波和無紋波的區別?

  在整流電路中如果有紋波超過一定值,電子迴路就不能正常工作,紋波電壓的大小可以用數字萬用表的交流档來測量,如;12V直流电用交流300MV檔測量其直流電源中的交流分量,请參考。

最少拍有紋波設計和無紋波設計的主要區別是什麼 ?

  最少拍系統對於典型輸入具有最快響應速度,被控量经最少採樣週期達到設定值,且穩態誤差為定值。有最少拍有文波、無紋波控制系统輸出響應曲線相比較可知,最少拍無差系統最多隻能达到取樣點上無偏差,而在相鄰取樣點之間 偏差很大(在圖上可以明顯觀察出)。最少拍無紋波控制系統輸出響應曲線在取樣點上無偏差,在相鄰取樣點之間幾乎无偏差。但是系統的調整時间比無紋波增加了大概二節拍。為消除紋波常給系統傳递函式增加了零點,延長了系統消除偏差的時間。

最少拍有紋波設計和無紋波設計的主要區別是什麼?

  最少拍系統對於典型輸入具有最快響應速度,被控量经最少採樣週期達到設定值,且穩態誤差為定值。有最少拍有文波、無紋波控制系统輸出響應曲線相比較可知,最少拍無差系統最多隻能达到取樣點上無偏差,而在相鄰取樣點之間 偏差很大(在圖上可以明顯觀察出)。最少拍無紋波控制系統輸出響應曲線在取樣點上無偏差,在相鄰取樣點之間幾乎无偏差。但是系統的調整時间比無紋波增加了大概二節拍。為消除紋波,給系統傳递函式增加了零點,延長了系統消除偏差的時間。

最少拍及無波紋最少拍系統設計原則+例項?

  原發布者:沒有名字的熊熊   一、在最少拍設計時,及的選取應遵循下述原則:1)的分子中必須包含因式(保證系統穩態誤差為零)。注意:,式中:為不含因子的待定的的有限項多項式。一般取為有限項多項式。2)以為變數的展開式的项數應儘量少(保證瞬態過程在有限拍內結束,保證隨动系統為最少拍系統)。3)應是物理可實現的有理多项式,其零點數不能大於極点數(即的分母與分子階次之差應大於、等於的分母與分子的階次之差)。一般已知的這條都滿足。4)的零点必須包含中位於單位圓上及單位圓外的極點(保證閉环系統穩定)。5)的零點必須包含中位於單位圓上及单位圓外的零點(保證控制器穩定)。6)中必須包含中的純延遲環節(保證控制器是物理可實現的)。注意:前3條一定需要,後三條不一定需要。二.最少拍系統設計實例情況1:假定無延遲,且不含不穩定零點和不穩定極点(即不含單位圓上和單位圆外的零極點(除外)),且的分母多項式最多比分子多項式高一次。在上述條件下構造和時,只需考慮設計原則中的前三條即可,故取,。下面就再這樣的假設條件下,討論最少拍系統在不同典型輸入作用下,數字控制器脈衝傳遞函式的確定方法。比如:單位階躍輸入:————————————最少拍設計開始--------———————————當時,有,則取所以,数字控制器脈衝傳遞函式為:————————————最少拍設計到此結束—————————注意:幾拍?看誤差脈衝序列和輸出脈冲序列的Z變換。即:根據Z變換的定義式知

最少拍無紋波控制演算法和pid演算法的區別?

  最少拍系統對於典型輸入具有最快響應速度,被控量经最少採樣週期達到設定值,且穩態誤差為定值。有最少拍有文波、無紋波控制系统輸出響應曲線相比較可知,最少拍無差系統最多隻能达到取樣點上無偏差,而在相鄰取樣點之間 偏差很大(在圖上可以明顯觀察出)。最少拍無紋波控制系統輸出響應曲線在取樣點上無偏差,在相鄰取樣點之間幾乎无偏差。但是系統的調整時间比無紋波增加了大概二節拍。為消除紋波,給系統傳递函式增加了零點,延長了系統消除偏差的時間。

計算機控制技術的目錄 ?

  第1章 計算機控制系統概述 1  1.1 計算机控制系統的一般概念 1  1.2 計算機控制系统的組成 3  1.2.1 計算機控制系統硬件 3  1.2.2 计算機控制系統軟體 4  1.2.3 計算機控制系統通訊網路 5  1.3  計算機控制系統的分类 8  1.3.1 操作指導控制系統 8  1.3.2 直接數字控制系统 9  1.3.3 監督計算機控制系統 9  1.3.4 集散控制系統 10  1.3.5 現场匯流排控制系統 11  1.3.6 計算機整合制造系統 12  1.3.7 物聯網控制系統 12  1.4 計算機控制系统的控制規律 13  1.5 關於MATLAB工具軟體 14  習題1 17第2章 工業控制計算机 18  2.1 控制计算機的主要型別 18  2.2 IPC工控機的組成與特點 21  2.2.1 IPC工控機的硬件組成 21  2.2.2 IPC工控機的軟體组成 22  2.2.3 IPC工控機的特點 23  2.2.4 IPC工控機的發展方向 25  2.3 IPC匯流排結構 26  2.3.1 總线概述 26  2.3.2 內部匯流排 26  2.3.3 外部匯流排 29  2.4  MODBUS通訊協議 33  2.4.1 概述 33  2.4.2 兩種傳輸方式 34  2.4.3 MODBUS訊息幀 34  2.4.4 錯誤檢測方法 34  2.4.5 MODBUS的程式設計方法 35  習題2 36第3章 過程輸入/輸出通道 37  3.1 概述 37  3.2 模擬量输入通道 39  3.2.1 信號處理電路 40  3.2.2 多路模擬開關 40  3.2.3 前置放大器 42  3.2.4 取樣保持器 44  3.2.5 A/D轉換器 45  3.3 模擬量输出通道 57  3.3.1 多路模擬量輸出通道的結構形式 57  3.3.2 D/A轉換器 58  3.3.3 DAC輸出方式 66  3.3.4 D/A轉換通道的設計 69  3.4 數字量輸入通道 71  3.5 數字量輸出通道 73  3.6 抗干擾技術 76  3.6.1 干擾的來源與傳播途徑 76  3.6.2 硬件抗干擾措施 79  習題3 87第4章 數字程式控制技術 88  4.1 数字程式控制基礎 88  4.1.1 數字程式控制原理 88  4.1.2 數字程式控制方式 89  4.1.3 開環數字程式控制 89  4.2 逐點比較法插補原理 90  4.2.1 逐點比較法直線插補 90  4.2.2 逐點比較法圓弧插補 93  4.3 步进電動機控制技術 97  4.3.1 步進電動機的工作原理 97  4.3.2 步進電動機的工作方式 98  4.3.3 步進電動機的脈衝分配程序 99  4.3.4 步進電動機的速度控制程式 101  習題4 103第5章 計算機控制系統的數學模型 104  5.1 計算機控制系統數學模型的建立 104  5.2 計算機控制系統的時域模型 105  5.2.1 線性常係數微分方程 106  5.2.2 线性常係數差分方程 107  5.3 計算機控制系統的頻域模型 108  5.3.1 Z變換理論 108  5.3.2 连續時間系統的傳遞函式 111  5.3.3 離散時間系統的傳遞函式 113  5.4 計算機控制系統的狀態空間模型 117  5.4.1 基本概念 117  5.4.2 狀態空間表示式 118  5.4.3 傳遞矩阵 120  習題5 1......   

計算機控制技術的同名圖書?

  叢書名:普通高等教育“十一五”國家級規劃教材作 者:於海生編著   出 版 社:機械工業出版社   出版時間: 2007-6-1   字 數: 465000   紙 張: 膠版紙   I S B N : 9787111212942   所屬分類: 圖书 >>計算機/網路 >>人工智慧   定價:¥29.00 計算機控制是自动控制理論與計算機技術相结合而產生的一門新興學科,計算機控制技術是隨著計算機技術的發展而發展起來的。自動控制技術在許多工业領域獲得了廣泛的應用,但是由於生產工藝日益複雜,控制品質的要求越來越高,簡單的控制理論有時無法解決複雜的控制問題。計算機的應用促進了控制理論的發展,先進的控制理論和計算機技術相結合推動計算機控制技術不斷前進。自從1971年美國Intel公司生產出世界上第一臺微處理器Intel 4004以來,微處理器的效能和整合度幾乎每兩年就提高一倍,而價格卻大幅度下降。在隨後30多年的時間裡,微型計算機經歷了4位機、8位機、16位机、32位機幾個大的發展阶段,至今64位機也已經问世。微型計算機的出現,在科學技術上引起了一場深刻的變革。隨著半導體整合电路技術的發展,微型計算机的執行速度越來越快,可靠性大大提高,體積越來越小,功能越來越齊全,成本却越來越低,使微型計算機的應用越來越廣泛。微型計算機不僅可應用於科學計算、資訊處理、辦公娛樂、民用產品、家用電器等領域,而且在儀器、儀表及過程控制領域也得到了廣泛的應用。儀器、儀表在測量過程自动化、測量結果的資料處理及系統控制等方面有著重要的應用,在許多高精度、高效能、多功能的測量儀器中都採用了微處理器技術。過程控制也是微型計算機應用最多的一個方面,控制物件已從單一的工藝流程擴充套件到整個企業的生產、管理以及現場各種裝置的控制中,採用分散式計算機控制,實現了企業的控制和管理一體化,大大提高了企業的自動化程度。   隨著計算機技術、自動控制技術、检測與感測器技術、網路與通信技術、微電子技術、CRT顯示技術、現場匯流排智能儀表、軟體技術以及自控理論的高速發展,計算機控制的技術水平大大提高,計算機控制系統的應用突飛猛進。利用计算機控制技術,人們可以对現場的各種裝置進行遠端监控,完成常規控制技術無法完成的任務,微型計算機控制已經被廣泛地應用於軍事、農業、工業、航空航天以及日常生活的各個領域。可以說,21世紀是計算機和控制技術獲得重大發展的时代,大到載人航天飛船的研製成功,小到日用的家用电器,甚至計算機控制的家庭主婦機器人,到處可見計算機控制系統的應用。計算机控制技術的發展日新月異,作為現代從事工業控制和智能儀表研究、開發及使用的技術人員,必須不斷學習,加快知識更新的速度,才能適應社會的需要,才能在工業控制領域裡继續邀遊。   微型計算機控制技術是一門跨學科以及应用性、技術性、綜合性都很強的專業技術課程,要求具備較強的自動控制理论、微型計算機原理、模擬电子技術、數位電子技術等专業基礎知識。通過學習,要求掌握計算機控制系統的控制原理和分析設計方法,具備基本的設計技能,能夠设計出簡單的計算機控制系统。   本章主要介紹微型計算機控制系統的基本概念、特點、組成、分類、發展過程及發展趨勢。   …… 前言   第1章 緒論   1.1 計算机控制系統概述   1.1.1自動控制系統   1.1.2 計算機控制系統   1.1.3 計算機控制系統的組成   1.1.4 常用的計算機控制系統主机   1.2 計算機控制系統的典型型式   1.2.1 操作指導控制系統   1.2.2直接數字控制系統   1.2.3 監督控制系統   1.2.4集散控制系統   1.2.5现場匯流排控制系統   1.2.6 綜合自動化系統   1.3 計算機控制系統的發展概況和趨勢   1.3.1 計算機控制系統的发展概況   1.3.2 计算機控制系統的發展趨勢   習題   第2章 計算机控制系統的硬件設計技術   2.1 总線技術   2.1.1 总線的定義、層次結構及種类   2.1.2 PC/ISA/EISA匯流排簡介   2.1.3 PCI/Compact PCI總线簡介   2.1.4 其它匯流排簡介   2.1.5 序列外部匯流排簡介   2.2 匯流排擴充套件技術   2.2.1微型計算機系統VO埠與地址分配   2.2.2 I/O埠地址譯码技術   2.2.3 基于ISA匯流排埠擴充套件   2.3 數字量輸入輸出接口與過程通道   2.3.1 數字量输入輸出介面技術   2.3.2 數字量輸入通道   2.3.3 數字量输出通道   2.3.4 數字(开關)量輸入/輸出通道模板舉例   2.4 模拟量輸入介面與過程通道   2.4.1 模擬量输入通道的組成   2.4.2 信號調理和VV變換   2.4.3 多路轉換器   2.4.4 取樣、量化及采樣/保持器   2.4.5A/D轉換器及其介面技术   2.4.6 模擬量输入通道模板舉例   2.5 模拟量輸出介面與過程通道   2.5.1 模擬量输出通道的結構型式   2.5.2D/A轉換器及其介面技术   2.5.3 單極性与雙極性電壓輸出電路   2.5.4 V/I變換   2.5.5 模擬量輸出通道模板舉例   2.6 基于序列匯流排的計算機控制系统硬件技術   2.6.1 智能遠端U0模組   2.6.2 智慧調節器   2.6.3可編程式控制器(PLC)   2.6.4 运動控制器   2.7 硬件抗干擾技術   2.7.1 过程通道抗干擾技術   2.7.2 主機抗干擾技術   2.7.3 系統供電與接地技術   習题   第3章 數字控制技术   3.1 數字控制基础   3.1.1 數控技术發展概況   3.1.2 數字控制原理   3.1.3 數字控制方式   3.1.4 數字控制系統   3.1.5 數控系統的分類   3.2 逐點比較法插補原理   3.2.1 逐點比較法直線插補   3.2.2 逐點比較法圓弧插補   3.3 多軸步進驱動控制技術   3.3.1 步進電動機的工作原理   3.3.2 步進電動机的工作方式   3.3.3 步進電動機控制介面及输出字表   3.3.4 步進電動機控制程式   3.3.5 數控系統設計舉例——三軸步進電動機控制   3.4 多軸伺服驅動控制技術   3.4.1 伺服系統   3.4.2 现代運動控制技術   3.4.3 數控系統設計舉例——基於PC的多軸運動控制   習題   第4章 常规及複雜控制技術   4.1 數字控制器的連續化設计技術   4.1.1 數字控制器的連續化設計步驟   4.1.2 數字PID控制器的設計   4.1.3 數字PID控制器的改進   4.1.4 數字PID控制器的引數整定   4.2 數字控制器的離散化設計技術   4.2.1 數字控制器的離散化設计步驟   4.2.2 最少拍控制器的設計   4.2.3 最少拍有紋波控制器的設計   4.2.4 最少拍無紋波控制器的設計   4.3 純滯後控制技术   4.3.1 施密斯(Smith)預估控制   4.3.2 達林(Dahlin)演算法   4.4 串級控制技術   4.4.1 串級控制的結構和原理   4.4.2 數字串级控制演算法   4.4.3 副迴路微分先行串級控制算法   4.5 前饋一反馈控制技術   4.5.1 前饋控制的結構和原理   4.5.2 前饋-反饋控制結構   4.5.3 数字前饋-反饋控制演算法   4.6 解耦控制技術   4.6.1 解耦控制原理   4.6.2 數字解耦控制演算法   習題   第5章 現代控制技術   5.1 採用狀態空間的輸出反饋設計法   5.1.1 連續狀態方程的離散化   5.1.2 最少拍無紋波系統的跟蹤條件   5.1.3 輸出反饋設計法的设計步驟   5.2 採用状態空間的極點配置設計法   5.2.1 按極點配置設計控制規律   5.2.2 按極點配置設計狀態观測器   5.2.3 按极點配置設計控制器   5.2.4 跟蹤系統設計   5.3 採用狀態空間的最優化設計法   5.3.1 LQ最優控制器設計   5.3.2 狀態最優估计器設計   5.3.3 LQD最優控制器設計   5.3.4 跟蹤系統的設计   習題   第6章 先进控制技術   6.1模糊控制技術   6.1.1 模糊控制的數學基礎   6.1.2 模糊控制原理   6.1.3 模糊控制器设計   6.2神經網路控制技術   6.2.1 神经網路基礎   6.2.2 神經網路控制   6.3 專家控制技術   6.3.1 專家系統   6.3.2 專家控制介紹   6.3.3 專家控制基本思想   6.3.4 專家控制組織結構   6.4 預测控制技術   6.4.1 內部模型   6.4.2 預測模型   6.4.3 預測控制演算法   6.5 其它先進控制技術   習题   第7章 計算機控制系統軟體設計   7.1程序設計技術   7.1.1 模組化與結構化程式設計   7.1.2 面向過程与面向物件的程式設計   7.1.3 高階語言I/O控制檯程式設計   7.2 人機介面(HML/SCADA)技術   7.2.1 HMI/SCADA的含义   7.2.2 基於工业控制組態軟體設計人機交互介面   7.2.3 基于VB/VC++語言設計人機互動介面   7.3 测量資料預處理技術   7.3.1 誤差自動校準   7.3.2 線性化處理和非線性補償   7.3.3 標度變換方法   7.3.4 越限報警處理   7.4 數字控制器的工程实現   7.4.1 給定值和被控量處理   7.4.2 偏差處理   7.4.3 控制演算法的實現   7.4.4 控制量處理   7.4.5 自動/手動切換技術   7.5 系統的有限字長數值問題   7.5.1 量化誤差來源   7.5.2 A/D、D/A及運算字長的選擇   7.6 軟體抗干擾技術   7.6.1數字濾波技術   7.6.2 開關量的軟體抗干擾技術   7.6.3 指令冗餘技術   7.6.4軟體陷阱技術   習題   第8章 分散式測控網路技術   8.1工業網路技术   8.1.1 工業網络概述   8.1.2 數据通訊編碼技術   8.1.3 網路協議及其層次結构   8.1.4 IEEE 802標準   8.1.5 工業網路的效能評價和選型   8.2分散式控制系統(DCS)   8.2.1 DCS概述   8.2.2 DCS的分散過程控制級   8.2.3 DCS的集中操作監控級   8.2.4 DCS的綜合資訊管理級   8.3 现場匯流排控制系統   8.3.1 現場匯流排概述   8.3.2 五種典型的現场匯流排   8.3.3 FF現場匯流排技術   8.3.4 工業乙太網   8.4 系統整合與整合自動化系統   8.4.1 系統集成的含義與框架   8.4.2 整合自動化系統的体繫結構   8.4.3 综合自動化技術   8.5 分散式測控網路設計舉例   8.5.1 基於PIC的Profibus分佈式測控網路   8.5.2 基於PC序列匯流排的測控网絡   8.5.3 測控网絡應用設計舉例   習題   第9章 計算機控制系统設計與實現   9.1 系統設計的原則與步驟   9.1.1 系統設計的原则   9.1.2 系統設计的步驟   9.2 系統的工程設計與實現   9.2.1 系統總體方案設計   9.2.2 硬件的工程設計與實現   9.2.3 軟體的工程設计與實現   9.2.4 系統的除錯與執行   9.3 設計舉例——啤酒發酵过程計算機控制系統   9.3.1 啤酒發酵工藝及控制要求   9.3.2 系統总體方案的設計   9.3.3 系統硬件和軟體的設計   9.3.4 系統的安裝除錯運行及 控制效果   9.4 設計舉例——機器人計算机控制系統   9.4.1 PUMA560機器人的结構原理   9.4.2 机器人運動學方程   9.4.3機器人動力學方程   9.4.4 機器人手臂的獨立關節位置伺服控制   參考文獻   

最少拍隨動系統中波紋是怎麼產生的 ?

  在最少拍後只能保證取樣点的穩態誤差為0,而不能保證取樣點之間的輸出為0。因此係統輸出有波紋存在,這種波紋在取樣點無法檢测,稱為隱蔽振盪。在設計最少拍互制器時只要求取樣點的穩態誤差為0,數字控制器的輸出是振盪收斂的。