第七章离散系统数字校正装置的设计方法E(2)7离散化设计方法又称为直接数字设计法。这种方法是把系统中的连续部分，即被控对象的模型！（往往包括零阶保持器）离散化后，在整个系统都具有离散模型的形式下进行系统的校正与综合。该方法根据离散系统的特点，利用离散控制理论直接设计数字控制器。由于直接数字法比较简单，设计出的数字控制器可以实现比较复杂的控制规律，因此更具一般性。离散化设计方法有解析法（最少拍控制系统的设计）、z平面上的根轨迹法、w平面上的Bode图法等
又称为直接数字设计法。这种方法是把系统中的连续 部分，即被控对象的模型（往往包括零阶保持器）离 散化后，在整个系统都具有离散模型的形式下进行系 统的校正与综合。 该方法根据离散系统的特点，利用离散控制理论直接 设计数字控制器。由于直接数字法比较简单，设计出 的数字控制器可以实现比较复杂的控制规律，因此更 具一般性。 离散化设计方法有解析法（最少拍控制系统的设计）、 z平面上的根轨迹法、w平面上的Bode图法等。 第七章离散系统 数字校正装置的设计方法 （2）离散化设计方法
第七章离散系统7.8.2数字控制器的脉冲传递函数设单位反馈离散控制系统如图7-43所示。图中D(）为数字控制器，G(S）为连续部分传递函数，一般包括保持器和被控对象两部分，称为广义对象的传递函数。D(z)G(S)3图7-43具有数字控制器的离散控制系统
7.8.2数字控制器的脉冲传递函数 设单位反馈离散控制系统如图7-43所示。图 中D(z) 为数字控制器，G(s)为连续部分传递函数， 一般包括保持器和被控对象两部分，称为广义对象 的传递函数。 第七章离散系统 图7-43 具有数字控制器的离散控制系统
第七章离散系统7.8.2数字控制器的脉冲传递函数（续）AFITFFIFIFIFFIIIIIITIFFIFIIIIFIEEr)c()D(2)G(s)图7-43具有数字控制器的离散控制系统由于G(z)=Z[G(s)1，则系统的闭环脉冲传递函数为D(z)G(z)Φ(z) =1 + D(z)G(z)1误差脉冲传递函数为Φ。（z）=1 + D(z)G(z)由上述2式可以分别求出数字控制器的脉冲传递函数为Φ(z)1- Φ(z)D(z) =或D(z)G(z)[1 - Φ(z)]G(z)Φ(z)
7.8.2数字控制器的脉冲传递函数（续） 第七章离散系统 图7-43 具有数字控制器的离散控制系统 由于，则系统的闭环脉冲传递函数为 误差脉冲传递函数为 由上述2式可以分别求出数字控制器的脉冲传递函数为 或
第七章离散系统7.8.2 *数字控制器的脉冲传递函数（续）FITFFIFIFIFFIIIIIIIITIFFIFIIIIFIΦ(z)1- Φ.(z)D(z) =或D(z) =G(z)[1- Φ(z)]G(z)Φ(z)比较上述2式得Φ(z) =1 - Φ(z)由此可见，D(z)的确定取决于G(z) 和 (z)或 ,(z) 的具体形式。若已知G(z），并根据性能指标定出Φ(z），则数字控制器D(z）就可唯一确定。设计数字控制器的步骤如下：1由系统连续部分传递函数G(s），求出脉冲传递函数G（z）2）根据系统的性能指标要求和其他约束条件，确定所需的闭环脉冲传递函数Φ（）；Φ(z)3) 按D(2)=确定数字控制器脉冲传递函数G(z)[1 - Φ(z)]
7.8.2数字控制器的脉冲传递函数（续） 第七章离散系统 比较上述2式得 或 由此可见， D(z)的确定取决于G(z) 和Φ(z)或Φe (z) 的具体 形式。若已知 G(z) ，并根据性能指标定出Φ(z) ，则数字 控制器D(z)就可唯一确定。 设计数字控制器的步骤如下： 1）由系统连续部分传递函数G(s) ，求出脉冲传递函数G(z) ； 2）根据系统的性能指标要求和其他约束条件，确定所需的 闭环脉冲传递函数Φ(z) ； 3）按确定数字控制器脉冲传递函数
第七章离散系统7.8.2数字控制器的脉冲传递函数（续）建需要指出的是，以上设计出的数字控制器只是理论上的结果，而要设计出具有实用价值的D(z)，应满足以下两点约束(1)是稳定的，即其极点均位于z平面的单D(z)位圆内；(2)D(z）是可实现的，即其极点数要大于或等于零点数
7.8.2数字控制器的脉冲传递函数（续） 第七章离散系统 需要指出的是，以上设计出的数字控制器只 是理论上的结果，而要设计出具有实用价值的D(z) ，应满足以下两点约束： （1） D(z) 是稳定的，即其极点均位于z 平面的单 位圆内； （2） D(z)是可实现的，即其极点数要大于或等于 零点数