实验六最小拍控制系统

1、实验六 最小拍控制系统 6.1 最小拍有纹波系统一实验要求RED(Z)1eTs5Css(s1)搭建如图系统，针对阶跃输入进行计算机控制算法D （ Z ）设计，编程实现最小拍有纹波系统。二实验说明1D （ Z）算法U (Z)D(Z)E(Z)12Z 3K0K ZK2ZK311231P ZP ZP Z123采样周期T=1S ， E（Z）为计算机输入，U（ Z ）为输出，有：式中 K1 与 P1 取值范围： -0.9999-0.9999 。将 D（ Z）式写成差分方程，则有：UK =KOEK +K1EE-1 +K2EK-2+K 3EK-3-P1UK-1 -P2UK-2-P3UK-3式中 EK -EK-

2、3 ，误差输入； UK -UK-3 ，计算机输出。计算机运算还设有溢出处理，当计算机控制输出超过00H-FFH 时（对应于模拟量-5V-+5V ），则计算机输出相应的极值 00H 或 FFH 。每次计算完控制量，计算机立即输出，并且将各次采入的误差与各次计算输出作延时运算，最后再作一部分下次的输出控制量计算。这样当采入下次误差信号时，可减少运算次数，从而缩短计算机的纯延时时间。2模拟连续系统的参数整定被控对象有模拟电路模拟，因为电路中所接电阻、电容参数有一定误差，所以应加以整定，可先整定一阶惯性环节，再整定积分器，应使二者串联时尽量接近所给传函的数学模型。三实验步骤1 接线：如图所示，信号发生

3、器模块B4 的输出 OUT作为系统输入R， S2 置 0.2 6s 档， S1 置阶跃档，将S 和 ST 用短路套套好，观察B4 单元的 OUT端波形，调W9使其不高于2V，调 W8使其周期为最大。使用运放模块从左到右依次A2、 A6、 A7、 A4 及电位器模块A5 搭建图中模拟部分电路。第四级运放的输入电阻由A5 中 300K 的电位器来构建（构建方法A4 中 IN 和 H 之间的短路套不要套上 ,将 A7 中的 OUT端与 A5 中 300K 的电位器一端相连，电位器的另一端与10K 反馈电阻由A4 中 F 和 OUT之间的 10K 构建。图中 E 点接 A/D 转换模块B5 的 IN6

4、 。搭建 D/A 转换单元。 D/A 单元的输出（OU）接至图中第三级运放的输入。A4中的IN相连）， 最后2 示例程序：见Cp6_1 源文件。3 行虚拟示波器（方法参见实验1 中的运行虚拟示波器方法）.。4现象：运行程序，用用虚拟示波器CH1和 CH2分别观察输出C 和 B1 部分的 OUT端，绘出波形草图。记录MP、 t s s 。 用户应结合实验结果，探讨纹波产生的原因和计算，及最小拍控制的性能特点、优劣, 如果现象不明显可调节B4 中的 W8,W9. 。 6.2 最小拍无纹波设计一实验要求只是 D（ Z）应按无纹波设计，其余同实验6.1 。二实验说明1针对斜坡输入设计实验针对斜坡输入按

5、无纹波输出计算：D(Z)0.76500.7302 Z10.1651Z2(1Z 1)(10.5920 Z 1)K 00.7650P0.40801K10.7302P20.5920K 20.1651P30.5920K 30P402饱和设计。对象改为G0(S)1， 针对阶跃输入按无纹波设计 :S(S1)D(Z)1.58300.5824 Z11.583(1 0.3679 Z1)10.47 Z11 0.4176Z1U ZDZEZRZ1.5830.5824 Z 12.53.9575 1.4560Z 1K 00.9999K 10.3679P10.4176K 20P20K 30P30三实验步骤1 接线：与6.1 连线相同。2 示例程序：见Cp6_2 源文件。3 行虚拟示波器（方法参见实验1 中的运行虚拟示波器方法）.。4 现象：运行程序，用CH1和CH2分别观察输出C 和B1 数模转换中的OUT端口，绘出波形图。最小拍无波纹设计，除了消除采样点之间的