脉冲传递函数

z 传递函数

Z-Transfer Function z 传递函数

线性定常离散系统的脉冲传递函数定义为:系统输出采样信号的 z 变换与输入采样信号的 z 变换 之比。用于描述系统的差分方程:

G(z)=Y(z)U(z)=Z[y(kT)]Z[u(kT)]=∑k=0∞y(nT)z−k∑k=0∞u(nT)z−k

一、开环控制

串联环节

z 串联环节.png

  1. 串联环节有采样开关:总的传递函数为每个环节传递函数之积
Y(s)=G1∗(s)G2∗(s)U∗(s)⇒Y(z)U(z)=G1(z)G2(z)
  1. 串联环节无采样开关:G1G2(z) 表示先将传递函数相乘,再进行 z 变换
Y(s)=[G1(s)G2(s)]∗U∗(s)⇒Y(z)U(z)=G1G2(z)
  1. ZOH 串联的广义对象: 信号保持#二、零阶保持器 ZOH
Gh(s)=1−e−TssG(z)=Y(z)U(z)=Z[(1−e−Ts)⋅Go(s)s]=(1−z−1)Z[Go(s)s]

并联环节

二、闭环控制

z 闭环环节.png

Y(s)=G1(s)G2(s)1+G1(s)G2(s)F(s)R(s)⇒Y∗(s)=[G1(s)G2(s)]∗1+[G1(s)G2(s)F(s)]∗R(s)⇒Y(z)R(z)=G1G2(z)1+G1G2F(z)

z 闭环环节2.png

Y(s)=G1(s)G2(s)G3(s)1+G1(s)G2(s)G3(s)H(s)R(s)⇒Y∗(s)=[G1(s)R(s)]∗G2∗(s)G3∗(s)1+G2∗(s)[G1(s)G3(s)H(s)]∗⇒Y(z)R(z)=G2(z)G3(z)G1R(z)1+G2(z)G3HG1(z)1R(z)
Important

一定要注意采样开关的位置!!!