最小拍控制器设计

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1、最小拍控制器设计matlab实验实验目的1 了解和掌握有纹波和无纹波最小拍控制器的原理和设计方法。2 利用Matlab仿真，观察系统的输入输出曲线。实验内容系统如图所示，G(s)S-R(s)Y(s)ZOHD(z)一、当时A、阶跃输入信号作用下，有纹波最小拍控制器、无纹波最小拍控制器设计；最小拍有纹波控制器设计:最小拍无纹波控制器设计:matlab代码：% 有纹波T=1;gz=c2d(tf(10,1 1 0),T)dz=tf(0.1*exp(1) -0.1,1 exp(1)-2,T)sys=feedback(gz*dz,1)step(sys)% 无纹波T=1;gz=c2d(tf(10,1 1 0

2、),T);dz=tf(0.1*exp(1) -0.1,exp(1)-1 exp(1)-2,T)sys=feedback(gz*dz,1)step(sys)matlab结果:% 有纹波gz = 3.679 z + 2.642-z2 - 1.368 z + 0.3679dz =0.2718 z - 0.1- z + 0.7183 sys = z2 + 0.3504 z - 0.2642-z3 + 0.3504 z2 - 0.2642 z + 3.331e-016% 无纹波dz = 0.2718 z - 0.1-1.718 z + 0.7183sys = z2 + 0.3504 z - 0.2642

3、-1.718 z3 - 0.6321 z2 - 6.661e-016 z + 3.331e-016B、使A中采样点间增加4个点进行显示，观察有纹波、无纹波控制器的区别；在采样点间增加4个点相当于T=0.2s;最小拍有纹波控制器设计:最小拍无纹波控制器设计:matlab代码：% 有纹波T=0.2;gz=c2d(tf(10,1 1 0),T)dz=tf(1 -exp(-0.2),10*exp(-0.2)-8 10-12*exp(-0.2),T)sys=feedback(gz*dz,1)step(sys)% 无纹波T=0.2;gz=c2d(tf(10,1 1 0),T);dz=tf(1 -exp(-

4、0.2),2-2*exp(-0.2) 10-12*exp(-0.2),T)sys=feedback(gz*dz,1)step(sys)matlab结果:% 有纹波gz = 0.1873 z + 0.1752-z2 - 1.819 z + 0.8187dz = z - 0.8187-0.1873 z + 0.1752sys = 0.1873 z2 + 0.02188 z - 0.1435-0.1873 z3 + 0.02188 z2 - 0.1435 z - 5.551e-017% 无纹波dz = z - 0.8187-0.3625 z + 0.1752sys =0.1873 z2 + 0.02

5、188 z - 0.1435-0.3625 z3 - 0.2968 z2 + 1.943e-016 z - 5.551e-017二、当时A、阶跃输入信号作用下，无纹波最小拍控制器设计D1(z)；最小拍无纹波控制器设计:matlab代码：% 无纹波T=1;gz=c2d(tf(1,1 0),T)dz=tf(1,1,T)sys=feedback(gz*dz,1)step(sys)matlab结果:% 无纹波gz = 1-z - 1dz =1sys =1-z B、斜坡输入信号作用下，无纹波最小拍控制器设计D2(z)；最小拍无纹波控制器设计:matlab代码：% 无纹波T=1;gz=c2d(tf(1,1 0),T)dz=tf(2 -1,1 -1,T)sys=feedback(gz*dz,1)step(sys)matlab结果:% 无纹波gz = 1-z - 1dz =2 z - 1- z - 1sys = 2 z - 1- z2C、选作：折衷设计D(z)，要求阶跃响应超调小于30%，斜坡响应12拍达到稳态（5%）。！可能方法不对,算了好久好久，最后还是没有求出. . . .