一阶惯性环节自聚焦阵列艾里光束的数字控制器设计与实现

本文主要探讨了在计算机控制技术领域中，含有纯滞后的一阶惯性环节在自聚焦阵列艾里光束实验实现中的应用。被控对象的数学模型由一阶惯性环节G₀(s)表示，即G₀(s) = k * (1 - NTs) / (τ₁s + 1)，其中k是比例系数，N是积分环节的阶数，τ₁是纯滞后的时间常数。通过将连续时间域的系统转换到Z变换域，可以得到数字控制器D(z)的表达式，即D(z) = k * (1 - e^(-Ts)) * (1 - (N+1)/(1 - e^(-T/τ₁))) * z^(-1)。 文章的核心知识点包括： 1. **系统模型**：描述了一阶惯性环节在控制系统中的作用，强调了纯滞后对系统动态响应的影响，这在实际工程应用中对于准确控制具有重要意义。 2. **Z变换**：这是一种将连续时间域信号转换到离散时间域的重要工具，通过Z变换可以方便地进行系统分析和设计。 3. **离散化设计**：文章涉及如何将连续控制系统转换为数字控制器，即通过将连续时间传递函数G₀(s)转换成Z域的G(z)，以便于在数字信号处理器上实现。 4. **控制器设计**：给出了数字控制器的具体形式，这在实践中涉及到控制器参数的选择和调整，以优化系统的性能。 5. **计算机控制技术**：本文作为教材的一部分，涵盖了计算机控制系统的基本理论，如系统性能分析、设计方法（如状态空间分析和设计）、以及抗干扰技术等，强调了理论与实践的结合。 6. **应用实例**：书中还提供了计算机控制技术在实际工程中的应用示例，有助于读者理解这些理论在实际问题中的应用。 7. **版权信息**：文章末尾包含了关于图书版权和防伪措施的详细说明，这对于合法获取和验证教材信息至关重要。 本文深入剖析了含有纯滞后的一阶惯性环节在自聚焦阵列艾里光束实验中的应用，通过理论与实例相结合的方式，展示了计算机控制技术在处理此类系统中的关键作用。对于从事计算机控制技术研究或教学的专业人员来说，这是一个极具价值的学习资料。