发布时间 : 星期六 文章计算机控制技术及其应用（丁建强 任晓 卢亚萍）课后答案更新完毕开始阅读7df766f10912a21615792967
《计算机控制技术及其应用》 第3章 数字控制器的设计与实现 思考题与习题 指导信息
160.5r(k)420e(k)0510k815200-0.5-10510k1520
26p(k)0-20510k1520y(k)4200510k1520 (3)在三个阶跃信号激励下:
?1?1?11G(z)?2?z(1?1.5z)(1?0.1z)R(z)?(1?z?1)(1?0.6z?1)(1?0.2z?1) 1?z?1
Φ(z)2/11?(1?0.6z?1)(1?0.2z?1)D(z)??G(z)?Ge(z)(1?7/11z?1?3/55z?2)
3210.8e(k)0510k152025r(k)0.60.40.21000510k152025
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《计算机控制技术及其应用》 第3章 数字控制器的设计与实现 思考题与习题 指导信息
0.20.1321p(k)0-0.10510k152025y(k)00510k152025 (4)在三个单位速度信号激励下:
T?z?12?z?1(1?1.5z?1)(1?0.1z?1),R(z)? G(z)?(1?z?1)2(1?z?1)(1?0.6z?1)(1?0.2z?1)Φ(z)296/605?(1?93/148z?1)(1?0.6z?1)(1?0.2z?1)D(z)??G(z)?Ge(z)(1?z?1)(1?618/605z?1?279/3025z?2)160.5
e(k)0510k152025r(k)4200-0.5-10510k152025
0.586
p(k)y(k)0510k152025042-0.500510k152025
11. 根据下列控制器的D(z)，分别画出直接式、串行实现法和并行实现法的实现框图和相应的输出方程和状态方程。
3?3.6z?1?0.6z?20.2?0.1z?1?z?2D1(z)?D2(z)??1?21?0.1z?0.2z、1?2z?1?3z?2
[指导信息]: 参见3.5.1 实现框图与算法。
（1）对D1(z)，采用直接式1和直接式2的实现框图如下：
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《计算机控制技术及其应用》
E(z)P(z)x1Z-1第3章 数字控制器的设计与实现 思考题与习题 指导信息
E(z)P(z)3++Z-13x1+3.6+-0.1x2-0.1Z-13.6Z-10.6+(a)0.20.2(b)x20.6D1(z)对应直接式1实现框图的状态方程和输出方程如下： 状态方程：
?x1(k?1)?(?0.1)?x1(k)?x2(k)?(3.6?(3?(?0.1))?e(k)??0.1?x1(k)?x2(k)?3.3?e(k) ?x2(k?1)?0.2?x1(k)?(0.6?(3?(0.2))?e(k)?0.2?x1(k)?1.2?e(k)?输出方程：
p(k)?x1(k)?3?e(k)
D1(z)对应直接式2实现框图的状态方程和输出方程如下： 状态方程：
?x1(k?1)?(?0.1)?x1(k)?(0.2)?x2(k)?e(k)??0.1?x1(k)?0.2?x2(k)?e(k) ?x2(k?1)?x1(k)?输出方程：1·
p(k)?(?0.1*3?3.6)?x1(k)?(0.2*3?0.6)?x2(k)?3?e(k)
?3.3?x1(k)?1.2?x2(k)?3?e(k)D1(z)串行实现法的表达式为：
3?3.6z?1?0.6z?23?(1?z?1)?(1?0.2z?1)(1?z?1)(1?0.2z?1) D1(z)???3???1?2?1?1?1?11?0.1z?0.2z(1?0.5z)?(1?0.4z)(1?0.5z)(1?0.4z)（实现框图略。）
D1(z)并行实现法的表达式为：
3?3.6z?1?0.6z?2?17 D1(z)???3???1?2?1?11?0.1z?0.2z(1?0.5z)(1?0.4z)（实现框图略。）
（2）对D2(z)，采用直接式1和直接式2的实现框图如下：
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《计算机控制技术及其应用》
E(z)P(z)x1Z-1第3章 数字控制器的设计与实现 思考题与习题 指导信息
E(z)P(z)0.2++Z-10.2x1+0.1+2x22Z-10.1Z-1-1+(a)33(b)x2-1D2(z)对应直接式1实现框图的状态方程和输出方程如下： 状态方程：
?x1(k?1)?2?x1(k)?x2(k)?(0.1?0.2?2)?e(k)?2?x1(k)?x2(k)?0.5?e(k) ?x2(k?1)?3?x1(k)?(?1?0.2?3)?e(k)?3?x1(k)?0.4?e(k)?输出方程：
p(k)?x1(k)?0.2?e(k)
D2(z)对应直接式2实现框图的状态方程和输出方程如下： 状态方程：
?x1(k?1)?2?x1(k)?3?x2(k)?e(k) ?x2(k?1)?x1(k)?输出方程：
p(k)?(0.2*2?0.1)?x1(k)?(0.2*3?1)?x2(k)?0.2?e(k)
?0.5?x1(k)?0.4?x2(k)?0.2?e(k)D2(z)串行实现法的表达式为：
0.2?0.1z?1?1z?20.2?(1?2.5z?1)?(1?2z?1)(1?2.5z?1)(1?2z?1) D1(z)???0.2???1?2?1?1?1?11?2z?3z(1?3z)?(1?z)(1?3z)(1?z)（实现框图略。）
D2(z)并行实现法的表达式为：
0.2?0.1z?1?z?2D1(z)?1?2z?1?3z?210.2*(1?2.4/3)*(1?2/3)*3/40.2*(?1.5)*3/4???? ?1?13(1?3z)(1?z)10.09?0.225????3(1?3z?1)(1?z?1)（实现框图略。）
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