最少拍数字pid控制器设计计与数字pid设计方法上有何不同

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正版 现代测控技术/胡家华 /国防工业出版社
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正版 现代测控技术/胡家华 /国防工业出版社(图1)
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基于DVD光学头的最少拍控制器设计
【摘要】:基于双光子吸收的飞秒激光三维光存储是实现高密度光存储的重要方法。为了提高双光子三维光存储技术的实用化,基于CD/DVD伺服技术和双光子吸收技术搭建了一套飞秒激光双光头三维光盘存储系统。本文针对DVD光学头进行了详细地分析,建立DVD光学头音圈电机电气模型,并根据电气模型计算得到传递函数。针对DVD光学头传递函数,通过最少拍无纹波控制算法,得到最优数字控制器表达式。
【作者单位】:
【关键词】:
【基金】:
【分类号】:TN946.5【正文快照】:
随着信息技术的快速发展,需要存储的容量以指数级的速度增长。目前CD/DVD的容量由于受到衍射效应的制约,光存储点的尺寸大约只能降到光波长的一半,已接近瑞利分辨的极限,传统的二维存储技术已经到了发展的极限。为了提高存储密度和存储容量,人们对双光子吸收三维光存储技术进
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京公网安备75号最少拍无纹波控制器设计
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摘要:   下面看看最少拍无纹波控制器的设计方法。  (1) 最少拍无纹波控制器实现的必要条件  最少拍无纹波控制能够实现的必要条件是被控对象Gp(s)中含有与输入信号相对应的积分环节数。  从例中还可以看出,系统进 ...
  下面看看最少拍无纹波控制器的设计方法。  (1) 最少拍无纹波控制器实现的必要条件  最少拍无纹波控制能够实现的必要条件是被控对象Gp(s)中含有与输入信号相对应的积分环节数。  从例中还可以看出,系统进入稳态后,若数字控制器输出u(t)仍然有波动,则系统输出就会有纹波。因此要求u(t)在稳态时,或者为0,或者为常值。  无纹波系统的闭环脉冲传递函数Φ(z)必须选择为:      (1)  此式与一般系统的有纹波最少拍系统的Φ(z)选择式形式上相同,只是在无纹波系统中,Φ(z)包含G(z)的所有w个零点。  式中m为广义对象G(z)的瞬变滞后;q为典型输入函数R(z)分母的(1-z-1)因子的阶次;b1,b2,…,bw为G(z)所有的w个零点;v为G(z)在z平面单位圆外的极点数(z=1的极点不计在内)。待定系数c0,c1,…,cq+v-1,由下列方程确定         (2)  (2) 设计举例  〖例1〗试针对等速输入函数设计快速无纹波系统,画出数字控制器和系统的输出序列波形图。  解:被控对象的传递函数Gp(s)=K/[s(1+Tms)],其中有一个积分环节,说明它有能力平滑地产生等速输出响应,满足无纹波的必要条件。    将G(s)展开得    代入K=10s-1,T=Tm=0.025s,得零阶保持器和被控对象组成的广义对象的脉冲传递函数为    可以看出, G(z)的零点为-0.718(单位圆内)、极点为1(单位圆上)、0.368(单位圆内),故u=1,v=0(z=1的极点除外),m=1,q=2。与又纹波系统相同,统计v时,z=1的极点不包括在内.  根据快速无纹波系统对闭环脉冲传递函数Φ(z)的要求[式(6.17)],得到闭环脉冲传递函数为    根据式(1),求得上式中两个待定系数分别为。于是,快速无纹波系统的闭环脉冲传递函数为    最后,求得数字控制器的脉冲传递函数为    闭环系统的输出序列为       数字控制器的输出序列为    无纹波系统数字控制器和系统的输出波形如图1所示。                 图1 输出序列波形图  有纹波系统调整时间为2T,无纹波系统调整时间为3T,无纹波系统调整时间增加了1T;有纹波系统输出经2T后在采样点间有纹波,因经2T后控制器输出u(t)仍有脉动,而无纹波系统经3T后,u(t)为恒值,系统输出在采样点间不存在纹波。另外要说明的一点是,针对某一典型输入设计的无纹波系统,在其他类型典型输入下,输出也无纹波,但通常系统的动态性能变坏。
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