当前课程知识点：计算机控制导论 >  第六章 模拟化设计方法 >  6.1 模拟化设计 >  6.1 模拟化设计

返回《计算机控制导论》慕课在线视频课程列表

6.1 模拟化设计在线视频

6.1 模拟化设计

阅读材料：

    计算机控制系统——分析、设计与实现技术

    ISBN: 978 703 055 8091


相关阅读：

    教材5.1节

下一节:6.2.1 离散化方法

返回《计算机控制导论》慕课在线视频列表

6.1 模拟化设计课程教案、知识点、字幕

我们先看一下模拟化设计方法

首先讨论一下什么是模拟化设计方法

对于一般的计算机控制系统

我们可以把反馈回路上的环节

移到前馈回路上

把它等效成图示这样一个系统

在这个系统里

我们假设A/D、D/A、采样器和保持器都是理想的环节

也就是说，忽略它们的时间延迟

并且假设A/D和D/A的增益是1

这样，这个计算机控制系统就可以画成下图这种一般的形式

在这种形式里面

如果我们把采样保持器和数字控制器看成一个整体

用一个大的虚框框起来

那么，这个大的虚框的输入就是一个模拟的偏差

输出就是控制输出的一个模拟形式

它就相当于一个模拟的控制器

也就是说

一个数字控制器与一个采样保持器串联之后

它的作用和一个模拟控制器是相等的

这样，数字控制器就可以看成模拟控制器的一个采样结果

这种方法是把数字控制器当成了模拟控制器的一个采样结果

如果我们先设计一个模拟控制器

然后对它做一个采样

得到一个数字控制器

这样得到的数字控制器就是一个满足控制需求的数字控制器

这种方法就称作模拟化的设计方法

那么，怎么样来进行模拟化设计呢？

主要分成四步

第一步就是采用《自动控制原理》上讲的方法设计一个模拟的控制器

这个时候，设计原则、设计步骤和一般自控上讲的连续控制器设计方法是一致的

然后

我们选择合适的采样周期

选择相应的离散化方法

把模拟控制器离散化成一个数字控制器

这样得到的数字控制器就是满足控制要求的一个数字控制

把它和被控对象连接起来

构成一个完整的系统

检验整个系统的性能是不是满足控制需求

如果可以的话

那么就可以完成整个的设计了

这里面的最关键的一个要素

就是保证在采样前后模拟控制器和数字控制器是等效的

所谓的等效，是指两种类型的控制器

它们的控制性能是相似的

具体来讲

就是在这五个方面

模拟控制器和数字控制器具有相同的表现

这五个方面很难全部满足

我们通常情况下是根据需要满足其中2到3个最主要的需求

等于其他的需求呢

我们可以降低一点要求

离散化方法是把模拟控制器变成数字控制器的一个最关键的要素

一般常用的是这六种方法

其中

【口误】

前向差分、后向差分和双线性变换都是利用差分的方法去近似微分运算

所以这三种方法一般统称为积分变换的方法

计算机控制导论课程列表：

课程说明

-关于课程版本

-教材或阅读材料

-名人堂

-关于虚拟实验

-关于考核

-课程学习规范

-课程大纲测试

-线上学习建议

-学习合同

第一章 课程简介

-学习任务

--学习任务

-1.1 什么是计算机控制

--1.1 什么是计算机控制

-1.2 为什么学习计算机控制

--1.2 为什么学习计算机控制

-1.3 怎样学习计算机控制

--1.3 怎样学习计算机控制

-【思政讨论】钱学森：我对系统学认识的历程

-第1周作业

-用户需求调查问卷

第二章 计算机控制基础

-学习任务

--学习任务

-2.1 概述

--2.1 概述

-2.2 典型形式

--2.2.1 操作指导系统

--2.2.2 直接数字控制系统

--2.2.3 监督控制系统

--2.2.4 分布式控制系统

--2.2.5 现场总线控制系统

--2.2.6 网络控制系统

-第2周思维导图

-【思政阅读】马少梅，范建文：回望历史——记录我国自动化仪表的成长与发展

-第2周作业

第三章 信号的采样与重构

-学习任务

--学习任务

-3.1 信号采样

--3.1.1 信息与信号

--3.1.2 采样过程

--3.1.3 采样定理

-3.2 信号重构

--3.2.1 香农重构

--3.2.2 保持法重构

-第3周思维导图

-【思政讨论】连续和离散：从信息科学的观点理解经典

-第3周作业

第四章 系统的数学描述

-学习任务

--学习任务

-4.1 回顾：连续系统的数学描述

--4.1 回顾：连续系统的数学描述

-4.2 离散对象的数学描述

--4.2.1 离散对象的数学描述

--4.2.2 仿真实例：建立离散对象的模型

--4.2.3 仿真实例：获取离散对象的模型

-4.3 系统模型的运算

--4.3.1 系统模型的运算

--4.3.2 仿真实例：基于解析表示

--4.3.3 仿真实例：基于图形表示

-第4周思维导图

-【思政讨论】日记：我参与了第一台智能可编程序调节器的设计

-第4周作业

第五章 系统的性能分析

-学习任务

--学习任务

-5.1 回顾：连续系统的性能分析

--5.1 回顾：连续系统的性能分析

-5.2 离散系统的指令响应

--5.2.1 离散系统的指令响应

--5.2.2 仿真实例：基于LabVIEW的指令响应

-5.3 离散系统的性能描述

--5.3.1 离散系统的性能描述

--5.3.2 稳定性

--5.3.3 鲁棒性

--5.3.4 仿真实例：基于LabVIEW的性能指标计算

-第5周思维导图

-第5周作业

-LabVIEW辅助设计（1）

-【思政讨论】谢旭凯和谢绪恺判据

第六章 模拟化设计方法

-学习任务

--学习任务

-6.1 模拟化设计

--6.1 模拟化设计

-6.2 离散化方法

--6.2.1 离散化方法

--6.2.2 前向差分法

--6.2.3 后向差分法

--6.2.4 双线性变换法

--6.2.5 脉冲响应不变法

--6.2.6 阶跃响应不变法

--6.2.7 零极点匹配法

--6.2.8 仿真实例：离散化方法

-第6周思维导图

-第6周作业

-LabVIEW辅助设计（2）

-【思政讨论】是什么卡了我们的脖子？

第七章 数字化设计方法

-学习任务

--学习任务

-7.1 数字化设计

--7.1.1 什么是数字化设计

--7.1.2 怎样进行数字化设计

-7.2 解析法

--7.2.1 Ragazzini法

--7.2.2 基于LabVIEW的辅助设计

-7.3 试探法

--7.3.1 频域设计法

--7.3.2 仿真实例：基于LabVIEW的频域设计

--7.3.3 根轨迹设计法

--7.3.4 仿真实例：基于LabVIEW的根轨迹设计

-第7周思维导图

-第7周作业

-LabVIEW辅助设计（3）

-【思政讨论】数控系统概述

第八章 从函数到算法

-学习任务

--学习任务

-8.1 可控实现形式

--8.1 可控实现形式

-8.2 数值精度问题

--8.2 数值精度问题

-8.3 计算时延问题

--8.3.1 计算时延

--8.3.2 程序结构的影响

--8.3.3 对采样周期的影响

-第8周思维导图

-第8周作业

第九章 硬件约束

-学习任务

--学习任务

-9.1 硬件约束的抽象化

--9.1 硬件约束的抽象化

-9.2 选择运算平台

--9.2 选择运算平台

-9.3 选择I/O设备接口

--9.3 选择I/O设备接口

-9.4 处理I/O接口数据

--9.4.1 数字滤波

--9.4.2 标度变换

-第9周思维导图

-第9周作业

第十章 工程实现

-学习任务

--学习任务

-10.1 需求分析

--10.1 需求分析

-10.2 架构设计

--10.2 架构设计

-10.3 任务调度策略

--10.3 任务调度策略

-10.4 可靠设计模式

--10.4 可靠性设计模式

-第10周思维导图

-第10周作业

期末考试

-期末考试卷【互评】

6.1 模拟化设计笔记与讨论

也许你还感兴趣的课程:


  1. 中国服饰的前世今生(2021秋)

  2. 常微分方程(2021秋)

  3. 解密3D打印(2021秋)

  4. 高等飞行动力学(2021秋)

  5. 数值分析(2021秋)

  6. 创新设计梦工场(2021秋)

  7. 循证护理与知识转化(2021秋)

  8. 技术创新简史(2021秋)

  9. 工程流体力学(2021秋)

  10. 工程财务与经济(2021秋)

  11. 计算机控制导论(2021秋)

  12. 工程地质分析原理(2021秋)

  13. 晶体光学(2021秋)

  14. 汽车检测与诊断(2021秋)

  15. 体育场馆管理(2021秋)

  16. 妇产科学(2021秋)

  17. 当代社会中的科学与技术(2021秋)

  18. 心理·生活·人生(2021秋)

  19. 英语漫谈海上新丝路(2021秋)

  20. 互换性与测量技术基础(2021秋)
© 柠檬大学-慕课导航 课程版权归原始院校所有，
本网站仅通过互联网进行慕课课程索引，不提供在线课程学习和视频，请同学们点击报名到课程提供网站进行学习。