最小拍控制设计：计算机课程设计与MATLAB实现

本篇文档是关于《计算机控制》课程设计的一份详细报告，主要针对的是最小拍控制设计。学生需要设计一个单位反馈线性定常离散系统的控制器，其连续部分的传递函数为[pic]，零阶保持器的传递函数为[pic]，采样周期设定为T=0.05秒。目标是在单位阶跃输入下实现无波纹的最小拍控制。 首先，学生需要对被控对象进行深入分析。被控对象的特性由[pic]的框图（图1）和波特图（图2和图3）来展示，通过Nyquist图（图4）评估稳定性。这些图表提供了关于系统动态特性和稳定性的关键信息。 设计的核心环节包括选择合适的采样周期。在这个案例中，选取T=0.05秒确保了在两个采样周期后系统达到无波纹状态，即输出在t=0.10秒时无波动，符合设计要求。 接下来，设计者需计算无波纹最小拍控制器。通过MATLAB的z变换程序，零阶保持器的广义被控对象被转换为离散系统传递函数[pic]。进一步计算得到的结果是： Transferfunction: 0.01229z + 0.01209 ----------------------- 设计过程还包括电路设计，如选择MCS-51系列单片机作为控制器，传感器、功率接口以及人机接口将作为后续可能的扩展部分。学生需要使用Proteus进行原理图绘制，并编写控制算法，实现单片机上的控制逻辑。 报告内容要求详尽，需包括控制系统仿真步骤、性能曲线、采样周期选择的依据、数字控制器的脉冲传递函数和差分方程描述。此外，元器件选型、电路设计图纸以及软件流程图和源代码（附带详细注释）也是必不可少的部分。最后，设计者需要总结设计过程中的经验教训，以及参考的学术资料清单。 在整个设计过程中，学生需要与指导教师密切合作，遵循指导教师的建议和系（教研室）主任的审核。这份报告不仅是技术实施的记录，也是学生理论知识与实践能力相结合的重要体现。