微机计算机控制技术第14讲 第五章现代控制技术 在经典控制理论中,用传递函数模型来设计和 分析单输入单输出系统,但传递函数模型只能反 映初系统的输出变量和输入变量之间的关系,而 不能了解到系统內部的变化情况。在现代理论中 用状态控件模型来设计和分析多输入多输出系统 便于计算机求解,同时也为多变量系统的分析硏 究提供了有力的工具
微机计算机控制技术 第14讲 在经典控制理论中，用传递函数模型来设计和 分析单输入单输出系统，但传递函数模型只能反 映初系统的输出变量和输入变量之间的关系，而 不能了解到系统内部的变化情况。在现代理论中， 用状态控件模型来设计和分析多输入多输出系统， 便于计算机求解，同时也为多变量系统的分析研 究提供了有力的工具。 第五章 现代控制技术
51采用状态空间的输出反馈设计法 设线性定常系统被控对象的连续状态方程为 x(t)=Ax(t)+B(t)x(t)1-=x() v(t)=Cx(t) 其中:x()是n维状态向量; u()是r维控制向量 y()是m维输出向量 A是ηn维状态矩阵 B是η*维控制矩阵 C是nm维输出矩阵
5.1 采用状态空间的输出反馈设计法 设线性定常系统被控对象的连续状态方程为 其中： x(t)是n维状态向量； u(t)是r维控制向量； y(t)是m维输出向量； A是n*n维状态矩阵； B是n*r维控制矩阵； C是n*m维输出矩阵；
系统的闭环结构形式如下图示 械控针 四P件口团包 利用状态空间表达式,设计出数字控制器 D(z),使得多变量计算机控制系统满足所需要的 性能指标,即在控制器D(z)的作用下,系统输岀 y(t)经过N次采样后,跟踪参考输入函数r()的瞬 间响应时间为最小
系统的闭环结构形式如下图示。 利用状态空间表达式，设计出数字控制器 D(z)，使得多变量计算机控制系统满足所需要的 性能指标，即在控制器D(z)的作用下，系统输出 y(t)经过N次采样后，跟踪参考输入函数r(t)的瞬 间响应时间为最小
51.1连续状态方程的离散化 等效离散状态方程 x(k+1)=Fx(k)+Gu(k) y(k)=Cx(k) F=eAT, G d B 51,2最小拍无纹波的跟踪条件 y(N=C X(N=Io x(N)=0
5.1.1 连续状态方程的离散化 等效离散状态方程 5.1.2 最小拍无纹波的跟踪条件 y(N)=C x(N)=r0 x (N)=0
5.1.3输出反馈设计法的设计步骤 1将连续状态方程进行离散化 2求满足跟踪条件和附加条件的控制序列 u(k)的Z变换U(z 3求取误差序列e(k)的Z变换E(z) 4求控制器的脉冲传递函数D(z)
5.1.3 输出反馈设计法的设计步骤 1.将连续状态方程进行离散化 2.求满足跟踪条件和附加条件的控制序列 u(k) 的Z变换U(z)。 3.求取误差序列e(k)的 Z变换E(z)。 4.求控制器的脉冲传递函数D(z)