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?2(z)111?e?T/13.3z?1 D2(z)? .??T/13.3?1HG(z)1??2(z)0.83(1?e)(1?z)2）主控回路： 依题意选择 ?1(z)?Z[Kk]?
T0s?1T(1?e?T/T0z?1)1?e?sT1.3711901?e?T/190?1 HG1(z)?Z[ ]?(1?z)1.37Z[?]?1.37?T/190s190s?1s190s?1z?e?1(z)1K1?e?T/190z?1 ∴ D1(z)? .??T/190?1HG1(z)1??1(z)1.37T(1?e)(1?z)
5-8在题图5-2中采用计算机数字控制，若已知副对象传递函数G2(s)控调节器D2(z)，采样周期Ts=2(s)。若有延迟环节eU1(S) Dc1(S) —付控 Dc2(S) ??s?1，其它不变，试用按预期闭环特性设计方法设计副
10s?1，(τ=2.5或4)，分别设计D2(z)和u2(k)的输出。
R(S) —U2(S) N2(S) G2(S) Y2(S) G1(S) Y1(S) H2 主控 H1
题图5-2 解：1） 设计副控回路
1?e?sT11101?e?T/10?1 HG2(z)?Z[]?(1?z)Z[?]?s10s?1s10s?1z?e?T/10 取T=2s ?2(z)?
z?1
?2(z)1(z?e?T/10)z?15.516?4.516z?1 D2(z)?.???T/10?1HG2(z)1??2(z)(1?e)(1?z)1?z?1输出值：
u(k)?u(k?1)?5.516e(k)?4.516e(k2）若有延迟环节：e 解：
?2.5s?1)
?T?N???2.5?1?0.25 ∴ N=1 △=0.25 m=0.75 21?e?sTe?2.5s1101e?mT/10?1?1?1?1HG2(z)?Z[]?(1?z)zZm?0.75[?]?(1?z)z[?]s10s?1s10s?1z?1z?e?T/10
0.139z?0.042?3z?0.819z2
?2(z)1z3?0.819z2z?31?0.819z?1D2(z)?.????3HG2(z)1??2(z)0.139z?0.0421?z0.139z?2?0.042z?3?0.139z?0.042?z?0.819z0.139z?3?0.042z?4?0.139?0.042z?1?1?2
u2(k)?1[?0.042u(k?1)?0.139u(k?3)?0.042u(k?4)?e(k?1)?0.819e(k?2)]
0.139第七章
7-6简述史密斯预估器的基本思路。 解：
R(s) E(s) Dc(s) u(s) G0(s)eDτ(s) ??s + Y(s) + Y’(s)
构造如图所示的一种控制系统
是否构成的补偿器 使得：e(t)=r(t)-y(t) E(s)=R(s)-Y’(s)
’
Y'(s)?G0(s)e??s?D?(s)?Gm(s)
U(s)若模型是准确的，即Go(s)=Gm(s)，则：
D?(s)?G0(s)(1?e??s)?G0(s)?G0(s)e??s
这样不含延迟因子
Dc(s)Y'(s)/U(s)Dc(s)G0(s)Y'(s)????1 R(s)1?Dc(s)Y'(s)/U(s)1?Dc(s)G0(s)这样我们就得到不存在负荷扰动(N=0)时的无延迟输出Y′。
7-9 什么是完全抗干扰设计?史密斯预估器完全抗干扰设计的基本思路是什么?
答：引入一个内反馈回路，使系统不但在稳态下的输出响应均不受干扰的影响，在动态过程中系统输出也不受干扰影响，此设计措施称完全抗干扰设计。
史密斯预估器完全抗干扰设计如图：
R(s) E1 E2 Dc(s) U N1 G0e??sN2 Y Gd(s) G0(s) (1?e??s)G0(s)
基本思想是引入内反馈回路：
1
1?Gd(s)G0(s)使得：
Dc(s)G0(s)e??sR(s)?[1?G0(s)Gd(s)?Dc(s)G0(s)(e??s?1)]N2(s) Y(s)???s??s1?G0(s)Gd(s)?Dc(s)[G0(s)(1?e)?G0(s)e]令： 1?Dc(s)G0(s)(1?e??s)?G0(s)Gd(s)?0
Dc(s)G0(s)(e??s?1)?1得： Gd(s)?
G0(s)可以抗干扰的影响。 第八章
?1?(s?1)28-6 设对象的传递函数矩阵为 G(s)??p?1??3s?1
?1?2s?1?
?1?s?1???0?? 1?s?1???1?给定的闭环传递函数阵为 ?(s)??s?1?0??解：设解耦器D(s)2x2
试用给定要求设计法设计调节器—解耦环节参数。
?1?1??10?s?1??s?1?1W(s)??(s)(I??(s))????1?0??0?s?1??????1??s?1??1?000?s?1??s??s?????????1s?11?0??0??0?????????s?1?s?s??
?0??1?s?1??
?1?(s?1)2?1D(s)?Gp(s)W(s)???1??3s?1?1?2s?1??1?s?1???1?1?s??0???0??1?s??
?(s?1)2(2s?1)(3s?1)(s?1)2(3s?1)?1?3??s?9s2?8s?2??(s?1)2(2s?1)(s?1)(2s?1)(3s?1)?