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1、1控制系统数字仿真的实现第第5章章25.1 控制系统的结构及拓扑描述n控制系统基本连接方式G1G2)(tr)(tyG1G2+)(tr)(tyG1G2+)(ty)(tr控制系统数字仿真的实现第第5章章3控制系统典型环节iiiikuysG)(1)(sTkuysGiiiiisTkuysGiiiii)(1) 1()(sTskuysGiiiiii12)(22sTsTkuysGiiiiiisBAsDCuysGiiiiiii)(控制系统数字仿真的实现第第5章章4控制系统的连接矩阵ru 112yu 13yu 3y3u123+454y1u1y2u2y5y4u5u-5324yyyu45yu 54321uuuuu5
2、4321yyyyy=+r11111-11rWWYU0控制系统数字仿真的实现第第5章章55.2 面向微分（状态）方程的数字仿真)nm(a.sasbsb.sbs) s (Gn1n1nm1m1m1mG(s)v+yrun采用龙格-库塔法求解xAxBuycxvcxrvyruBrxBvcAvcxrBAxx)()(BrxAb控制系统数字仿真的实现第第5章章6)kk2k2k(6hxx)hkx, ht (fk)k2hx,2ht (fk)k2hx,2ht (fk)t (BrxAx)x,t (fk4321k1k3kk42kk31kk2kkbkk111kkcxyBrxAtxfxb),(控制系统数字仿真的实现第第5章章
3、7n根据仿真模型和各环节的连接关系构造系统的仿真模型4.3 面向结构图的数字仿真sBAsDCuysGiiiiiii)(rWWYU0控制系统数字仿真的实现第第5章章8UDsCYBsA)()(nAAAA21nBBBB21nCCCC21nDDDD21nyyyY21nuuuU21控制系统数字仿真的实现第第5章章9将联接矩阵的表达式代入环节：)()(DsCYBsAU)(0rWWY srDWrCWYACWsYDWB00)()(QR1V2VrVQrVQRYQY21111控制系统数字仿真的实现第第5章章10n n存在n消除1Qr 环节不能为纯比例或纯微分环节直接与外加输入相连的环节0iD控制系统数字仿真的实现
4、第第5章章11n各环节参数输入nnnndcbadcbadcbaP22221111A=diag(P(:,1)naaaA21 联接矩阵输入141134123112101IJWijijw0100001000011000W00010Wji控制系统数字仿真的实现第第5章章125.4 环节离散化与非线性系统的数字仿真n连续系统状态方程离散化BuAxxtdButxttx0)()()0()()(ttAAtdBuexetx0)()()0()(令采样时刻kT,(k+1)TkTkTAAkTdBuexekTx0)()()0()(TkTkATkAdBuexeTkx)1(0)1()1()()0() 1(控制系统数字仿真的
5、实现第第5章章13dBuekTxeTkxTkkTTkAAT)()() 1()1()1(tkT dttkTBuekTxeTkxTtTAAT)()() 1(0)(零阶保持器tukTTk) 1( dtkTBuekTxeTkxTtTAAT)()() 1(0)(一阶保持器tkTukTutkTu)()()(TtTATtTAATkTuBdtetdtkTBuekTxeTkx0)(0)()()()() 1(控制系统数字仿真的实现第第5章章14n典型环节离散化 关键：将典型环节化成状态方程sBAsDCuysGiiiiiii)(sCDBsACBsACuBsACxCuBsxAxuBCxBAxsxCDxy再按状态方程离散化控制系统数字仿真的实现第第5章章155.5 计算机控制系统的数字仿真D(z)保持器)(sGh+A/D控制器D/A对象测量元件)(tr)(te)(ty)(0sG控制系统数字仿真的实现第第5章章16差分方程递推求解llrrzczczdzddzEzUzD111101)()()(nnmmhzazazbzbbsGsGZzG1111001)()()(化为差分方程：rkrkklklkkedededucucu11011mkmkknknkkubububyauay11011kkkyre控制系统数字仿真的实现第第5章章17 控制系统数字仿真的实现第第5章章