计算机控制工程实验一实验目的试验目的：
1了解计算机控制系统的基本构成结构和掌握计算机控制系统的原理；熟悉计算机控制系统的设计过程。
2掌握控制器的设计方法；能够利用最小拍有纹波，最小拍无纹波，大林算法，数字PID四种方法设计数字控制器。并体会四种算法设计的不同。比较不同控制器的设计方法的区别，在编程和仿真的过程中，学习MATLAB软件的使用，通过Matlab工具仿真控制效果，掌握不同控制器的特点；
3通过本实验积累在具体控制工程中分析与解决具体问题的能力，并熟悉设计控制系统的过程。
4对仿真结果进行分析，体会不同的设计思想，加深对计算机控制系统设计的理解二实验任务实验对象结构：
Dz是待设计的数字控制器，Gs是被控对象的连续传递函数，Ghs是零阶保持器，T为采样周期
Gs有两种：传函
G1：Gs

2SS
2
Ghs

1eTsS
传函
G2：Gs

2eSS2
Ghs

1eTsS
T05
试分别设计控制算法Dz使输出Yt能够跟踪vt参考输入，v（t）有三种：1单位阶跃2单位速度3随动信号：设输入信号包含上升、平顶和下降阶段或改用加速度信号
设计4种控制器：1数字PID
f2大林算法
3最小拍（最速跟踪）
4最小拍无纹波
三数字控制器的设计、实验设计与仿真结果
1有纹波的最小拍控制器
（1）传函G1的最小有纹波控制器设计广义对象的Z传递函数为：
Gz

Z
1

es
Ts

2ss

2


0184z110717z11z110368z1
故
d1，M1，N1z1，j1
输入阶跃信号时被控对象为G1s的控制器设计
对单位阶跃信号，q1
所以，
zz1Fz
ez1z1F1z
因为，degF1zdm10
且F1z的首项为1，所以有，F1z1，
即
ez1z1
z1ezz1
则数字控制器为：
Dz
1zGzez

54310368z110717z1
输入阶跃信号时被控对象为G1s的控制器设计：
f输入阶跃信号时被控对象为G1s的仿真结果：
输入速度信号时被控对象为G1s的控制器设计
对单位速度信号，q2
所以，
zz1Fz
ez1z12F1z
因为，degF1zdm10
且F1z的首项为1，所以有，F1z1，
即
ez1z12
z1ez2z1z2
则数字控制器为：
Dz

1Gz

zez

1086105z110368z11z110717z1
输入速度信号时被控对象为G1s的控制器设计
f输入速度信号时被控对象为G1s的仿真结果：
输入随动信号时被控对象为G1s的控制器设计
设计的随动信号是有单位速度信号叠加而成的，最高阶次为2，设计的控制
器与单位速度信号相同。
数字控制器为：
Dz

1Gz

zr