计算机控制系统改造与脉冲传递函数分析

"被控对象的脉冲传递函数在ANSYS Electronics Desktop 2019R1 Q3D Extractor中的应用以及计算机控制系统的相关习题解答" 文章内容: 计算机控制系统已经成为现代工业自动化的重要组成部分，它能实现更精确、灵活的控制策略。本资源主要涉及了两个核心知识点：被控对象的脉冲传递函数及其在计算机控制系统中的应用，以及一些计算机控制系统的习题解答。 首先，被控对象的脉冲传递函数是分析数字控制系统动态性能的关键。脉冲传递函数是离散时间系统的一个重要特性，它描述了系统对输入脉冲信号的响应。在给定的示例中，被控对象的脉冲传递函数表示为 \( G(z) = \frac{z-0.9355}{z-0.064} \)。这个函数可以通过MATLAB的`c2dm`命令计算得到，用于将连续时间系统转换为离散时间系统。在本例中，`c2dm`命令用于确定零点和极点，结果是 znun = [0, 0.064] 和 zdes = [1, -0.9355]，这些值用于构建脉冲传递函数。 接下来，我们考虑如何根据静差要求确定系统开环放大系数。静差是指系统在稳态时，实际输出与期望输出之间的偏差。在给定的描述中，若要求控制器的稳态增益为k，且在综合点处的误差小于0.02，这意味着我们需要调整开环增益以满足误差要求。这通常涉及到控制器的设计，例如比例-积分-微分（PID）控制器，通过调整其参数来优化系统的稳态性能。 此外，资源还包含了一些计算机控制系统的习题解答，涉及如何将传统的模拟控制系统改造为计算机控制系统。例如，问题1-3中提到的模拟式雷达天线俯仰角位置伺服控制系统，可以引入微处理器或微控制器来接收传感器数据，处理指令，并控制执行机构，从而实现计算机控制。类似地，水位高度控制、机械手控制和飞机姿态控制系统的改造都需要理解系统的基本工作原理，然后设计合适的计算机控制系统架构，包括数据采集、处理和输出控制。 在习题2-1和2-2中，讨论了信号采样和拉普拉斯变换在数字控制系统中的应用。信号采样是将连续信号转换为离散信号的过程，而拉普拉斯变换则用于分析系统的动态特性。在这些问题中，要求计算采样信号的表达式以及采样信号的拉普拉斯变换，这些都是数字控制系统分析的基础工具。 总结起来，本资源不仅涵盖了被控对象的脉冲传递函数及其在具体软件中的应用，还提供了关于计算机控制系统的多个实例，帮助学习者理解如何设计和改造控制系统，以及如何应用数学工具进行系统分析。这些内容对于深入理解和实践计算机控制系统设计至关重要。