东南大学自动化学院实 验 报 告课程名称：计算机控制技术第2 次实验实验名称：实验三离散化方法研究院 （系）：自动化学院专业：自动化姓名：学号：实 验 室：416 实验组别：同组人员：实验时间：2014 年 4 月 10 日评定成绩：审阅教师：一、实验目的1．学习并掌握数字控制器的设计方法（按模拟系统设计方法与按离散设计方法）；2．熟悉将模拟控制器D(S)离散为数字控制器的原理与方法（按模拟系统设计方法）；3．通过数模混合实验，对D(S)的多种离散化方法作比较研究，并对 D(S)离散化前后闭环系统的性能进行比较，以加深对计算机控制系统的理解。二、实验设备1．THBDC-1 型 控制理论· 计算机控制技术实验平台2．PCI-1711 数据采集卡一块3．PC 机 1 台(安装软件“ VC++ ”及“ THJK_Server ”) 三、实验原理由于计算机的发展，计算机及其相应的信号变换装置（A/D 和 D/A ）取代了常规的模拟控制。在对原有的连续控制系统进行改造时，最方便的办法是将原来的模拟控制器离散化。在介绍设计方法之前，首先应该分析计算机控制系统的特点。图 3-1 为计算机控制系统的原理框图。图 3-1 计算机控制系统原理框图由图 3-1 可见，从虚线I 向左看，数字计算机的作用是一个数字控制器，其输入量和输出量都是离散的数字量，所以，这一系统具有离散系统的特性，分析的工具是z 变换。由虚线 II 向右看，被控对象的输入和输出都是模拟量，所以该系统是连续变化的模拟系统，可数字计算机D/A A/D 模 拟控制对象R Y I II 以用拉氏变换进行分析。通过上面的分析可知，计算机控制系统实际上是一个混合系统，既可以在一定条件下近似地把它看成模拟系统，用连续变化的模拟系统的分析工具进行动态分析和设计， 再将设计结果转变成数字计算机的控制算法。也可以把计算机控制系统经过适当变换，变成纯粹的离散系统，用z 变化等工具进行分析设计，直接设计出控制算法。按模拟系统设计方法进行设计的基本思想是，当采样系统的采样频率足够高时，采样系统的特性接近于连续变化的模拟系统，此时忽略采样开关和保持器，将整个系统看成是连续变化的模拟系统，用s 域的方法设计校正装置D(s)，再用 s 域到 z 域的离散化方法求得离散传递函数D(z) 。为了校验计算结果是否满足系统要求，求得D(z) 后可把整个系统闭合而成离散的闭环系统。用z 域分析法对系统的动态特性进行最终的检验，离散后的D(z) 对 D(s)的逼真度既取决于...
