1、计算机控制系统大作业 2计算机控制系统大作业2计算机控制系统大作业 2综合习题 2计算机伺服控制系统设计1 已知：1）被控对象为一个带有均质圆盘负载的直流力矩电机，其伺服系统方框图如下：2）D/A 输出 5v，电机转速其中，电机传递函数为角速率；模拟控制其由 KG1,KG2,KG3 组成，数字控制器由采样、CPU（控制率）和 D/A 组成。给定参数如下：电机传函,计算机控制系统大作业 2电机启动电压测速机传递系数电位计最大转角为，输出功放采样周期2 设计要求：1） D/A 输出 120mv，电机启动：2） D/A 输出 5v，电机转速3） 设计状态反馈增益，使系统闭环极点，4） 设可测，设计降
2、维观测器，观测器衰减速率是系统闭环衰减速率的 4 倍。5） 求离散控制率6） 将进行实现，配置适当的比例因子。7） 编制程序框图，给出控制律的差分方程。1. 设计要求（1）D/A 输出 120mV，电机启动： （2 ）D/A 输出 5V，电机转1.7AuV速 26/rads速度回路设计（1 ）根据要求 1） ，有 13.7.4.71502AouVKKGA3计算机控制系统大作业 217.5KG（2 ） 根据要求 2） ，有 22651oKuGA20.92. 设计要求（3）设计状态反馈增益，使系统闭环极点 ， 0.920/nrads（4 ）设 可测，设计降维观测器，观测器衰减速率是系统闭环衰减速率
3、的 4 倍位置回路设计（3 ）状态方程： 作为输出， 作为输入，则：ou 221511300. 57.91mkKTssGsssGAA状态方程： ， ，0157.A03B10CT=0.010s， ，.7610510aTeF1.12794aTebG计算机控制系统大作业 2期望极点：取 ， ，0.92/nrads21,218.72nsjj8.01,2 .30.jsTzejA则期望的特征方程为： 20.832.70.832.71.640.98zjzjz 122.5.5.det 94KIFGKzzK 解得， 1.4702.53K即 1.470.（4 ）设计降维观测器 22121211xFLxkFLykG
4、Luky20.562112.7F110.5G2.94期望特征方程：闭环 18n观测器衰减速率是系统闭环衰减速率的 4 倍则观测器计算机控制系统大作业 218472L0.LTze.487L解得， 05629.观测器为： 221.487.32.1569.871xkxkyuky3. 设计要求（5）求离散控制律 D(z)控制方程： 2 21.470.531.470.53ukKxxykxk21.470.53zYzz由和联立可得：所以 -17.963.0.27=.95841UzzzDY4. 设计要求（6）将 D(z)进行实现，配置适当的比例因子比例因子选取：稳态增益为： 10.472zD-0.207 -0.591D/A A/D-0.952计算机控制系统大作业 2高频增益为： 12.8zDA/D，D/A 增益补偿取 1，比例因子取。配置比例因子后的结构图为：5. 设计要求（7）编制程序框图，给出控制律的差分方程算法 1：110.239ukekx121/44/uk算法 2：1 10.65.9xkekuk程序框图如下：对 x1 初始化，x1=0。-0.065 -0.591D/A A/D-0.239 4A/D 采样D/A 输出控制是否是否
