3.2.2 單位速度信號...................................................................................................................................................... 8
第四章 設計仿真模型及分析..............................................................................................................................................9
參考文獻..................................................................................................................................................................................10

近年來，隨著工業控制技術和航空航天技術的高速發展，人們對控制器的要求也越 來越高。一般控制器具有以下幾個要求：

1、精確性。指的是對特定輸入下的系統，在到達穩態后，系統輸出的采樣值能準 確跟蹤輸入信號，也就是說采樣點上的輸出不存在穩態誤差。

2、快速性。系統能在有限的拍數下達到穩態的沒計狀態，也就是系統準確的跟蹤 輸入量所需的采樣周期數應為最少。  

離散的數字控制器以其高效的性能滿足了人們對系統控制的各項要求，其中最少拍 控制是以實現系統快速性為目標的一種離散化設計方法。  

最少拍數字控制器的設計步驟：常常包含最少拍有紋波數字控制器設計與最少拍無 紋波數字控制器設計兩種。在采樣點上的輸出不存在穩態誤差，但是在采樣點與采樣點 之間的輸出存在穩態誤差的系統為有波紋最少拍控制系統。若在采樣點上和采樣點之間 的輸出均沒有穩態誤差，則這系統為無波紋最少拍控制系統。這兩種系統均有各有自的 優點，但是也都存在一些不足。相對于最少拍無紋波數字控制系統來說最少拍有紋波數 字控制系統能使系統輸出達到穩態是的拍數最少，但是，不能保證任意兩個采樣點之間 的穩態誤差為零；最少拍無紋波數字控制系統在采樣點上和采樣點間的輸出均不存在穩 態誤差，但是其缺點是響應速度相對較慢。

不管是最少拍有紋波還是最少拍無紋波控制系統，其控制方程都是由被控對象的數 學方程 G(Z)來計算的。其中改進方法包括換接程序法，阻尼因子法與非最少的有限拍 控制等方法。

最小拍控制是一種直接數字設計方法。所謂最小拍控制就是要求閉環系統對于某種 特定的輸入在最少個采樣周期內達到無靜差的穩態使系統輸出值盡快地跟蹤期望值的 變化。因此最小拍控制實際上是時間最優控制。

直接設計法是指先對被控對象 G(s)離散化，得到對應的 G(z)，再直接按照動態指標 要求，進行離散時間動態設計，直接得到對應的調節器傳遞函數 D(z)。針對某一特定的

設計最小拍系統，為了滿足誤差 E(z)僅有有限 N 項非零，調節器 D(z)至少應滿足 以下約束條件：