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计算机控制系统零极点配置和PID控制器设计比较
摘 要：为解决计算机控制系统授课过程中,线性系统的零极点配置设计控制器与数字PID控制器之间的联系与区别,设计了一个Matlab/SIMULINK仿真教学实例,便于深入理解与比较计算机控制系统基于连续域的控制器设计方法.
关键词：零极点配置；数字PID控制器；参数整定
中图分类号：G642.1 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）39-0083-02
一、引言
计算机控制系统零极点配置设计控制器与数字PID控制器属于基于连续域理论的数字控制器设计方法[1][2].不同于数字控制器离散域的直接设计方法,因其易于理解,依然被广大科技工作者经常采用,尤其是数字PID控制器设计方法.
本文利用Matlab与SIMULINK仿真[3]设计了一个实例,对同一个线性系统被控对象进行零极点配置控制器设计和PID控制器设计,给出详细的控制器设计步骤,并对两种设计方法和系统性能进行比较.
二、仿真实例设计
设某位单位负反馈位置随动控制系统中连续被控对象电机的近似传递函数为
对该系统进行零极点配置后,可得到满足性能指标的零极点配置如图3所示,此时控制器为（属于超前校正）：
在SIMULINK中对设计好的计算机控制系统进行验证仿真,如图4所示,可以看出,所设计的控制器全面满足期望性能指标.
三、结论
以上所讨论两种基于连续域的数字控制器设计方法各有利弊.极点配置设计方法易于理解数字控制器设计的本质,但过程较为烦琐；数字PID设计方法简单易行,更便于工程应用.
参考文献：
[1]胡寿松.自动控制原理(第五版)[M].北京:科学出版社,2007.
[2]康波,李云霞.计算机控制系统[M].电子工业出版社,2015.
[3]张晋格,陈丽兰.控制系统CAD———基于Matlab语言(第二版)[M].机械工业出版社,2011.
计算机控制论文范文结:
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