快速仿真講稿

8.2狀態(tài)轉(zhuǎn)移矩陣的計算

泰勒級數(shù)展開法其它:加速收斂法---縮方與乘方法8.3狀態(tài)方程的求取

①根據(jù)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，畫出系統(tǒng)模擬圖，n階系統(tǒng)有n個積分器；②把積分器輸出處定為狀態(tài)變量，積分器輸入處那么為狀態(tài)變量微分，并把狀態(tài)變量和狀態(tài)變量微分分別標(biāo)在積分器輸入和輸出處，得到狀態(tài)變量圖；③根據(jù)積分器輸入、輸出的關(guān)系寫出系統(tǒng)的狀態(tài)方程及輸出方程。級聯(lián)法、串聯(lián)法,并聯(lián)法級聯(lián)法可控標(biāo)準(zhǔn)型

串聯(lián)法并聯(lián)法對角陣

,對角線上的值是特征值例：3個前向環(huán)節(jié)，一個反響環(huán)節(jié)，求解步驟：頻域仿真方法

-替換法相匹配原理:穩(wěn)態(tài)、動態(tài)特性〔時域〕和頻域特性一致歐拉替換法雙線性法〔圖斯汀替換法可見不改變系統(tǒng)穩(wěn)定性例：8.4.2根匹配法相匹配法的一種它根據(jù)G(S)、G(Z)的零、極點對應(yīng)關(guān)系z=esT和增益決定連續(xù)、離散系統(tǒng)動態(tài)、靜態(tài)特性，使它們動態(tài)、靜態(tài)特性相同1.選擇適宜的函數(shù)，使G(S)、G(Z)兩系統(tǒng)得到有限非零的穩(wěn)態(tài)輸出值,從而確定k、kz；2.G(S)、G(Z)的頻率特性在某一臨界頻率處相同，從而確定k，如對于低通濾波器使其低頻增益相同。例系統(tǒng)還有一個零點在無窮遠處，設(shè)為以計算方便，那么補充附加零點esT=0系統(tǒng)還有一個零點在無窮遠處，設(shè)為8.5頻域離散相似法采樣系統(tǒng)理論,引入虛擬的采樣開關(guān)和信號保持器從而將連續(xù)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)轉(zhuǎn)化為離散的傳遞函數(shù)〔即脈沖傳遞函數(shù)〕，這種方法稱為頻域離散相似法物理意義明確、程序簡單、計算量小，穩(wěn)定性好零階保持器,簡單、使用最廣泛例慣性環(huán)節(jié)實現(xiàn)濾波/信號保持一階保持器三角形保持器和滯后一步的三角形保持器純滯后環(huán)節(jié)〔1〕為a為T的整數(shù)倍，即2〕a不為T的整數(shù)倍,如h=2.25典型非線性系統(tǒng)離散相似法計算方法1.在適宜的位置引入虛擬采樣開關(guān)2.變換求脈沖傳遞函數(shù)對于零階保持器下的Z變換：3、逆變換求差分方程并代碼化例:直流電機輸出轉(zhuǎn)矩和電壓的關(guān)系為：T1=K.U，電機轉(zhuǎn)動慣量為I，阻尼矩與速度成正比，為Tf=kf*v，構(gòu)成反響控制系統(tǒng)，其中輸入為電壓，輸出為速度，設(shè)計PID控制器控制電機速度，分別用matlab提供的連續(xù)系統(tǒng)仿真方法、離散相似法等方法進行仿真設(shè)K=0.05，I=1，kf=0.1，那么：歐拉法歐拉法結(jié)合PID控制(開環(huán)離散化)信號補償問題連續(xù)補償,離散補償(可調(diào)整積分法)第9章其它系統(tǒng)的仿真

9.1采樣控制系統(tǒng)的仿真歸為連續(xù)系統(tǒng)仿真采樣控制系統(tǒng)采用的實際采樣/保持器〔A/D、D/A〕，其位置、性能等是由實際需要確定的數(shù)字控制器:運算速度、計算量、計算機I/O速度、傳感器或輸入信號的特性、驅(qū)動裝置的物理特性連續(xù)對象：受對象的變化速度、復(fù)雜度或仿真精度的影響采樣控制系統(tǒng)的仿真步長可分為兩局部:控制器或原離散局部的模型和步長連續(xù)對象的模型和步長.TS采樣控制周期,T仿真周期.TS=T2.TS>T，即仿真周期小于采樣周期。變化快速的系統(tǒng),系統(tǒng)中存在多個回路，那么各回路存在不同的