安防之家讯：对于任意广义对象，上述设计方法要作相应的修改，这时的设计目标应包括三个方面，即稳定性、准确性和快速性。
当G(z)含有单位圆上或圆外零极点时，为保证D(z)与G(z)不会发生零极点对消，在选择Φ(z)时，必须附加一个稳定性约束条件。
设广义脉冲传递函数G(z)为
其中，b1，b2，…，bu是G(z)的u个不稳定零点，a1，a2，…，av是G(z)的v个不稳定极，G‘(z)是G(z)中不包含单位圆上或单位圆外的零极点部分。当对象不包含延迟环节时，m=1；当对象包含延迟环节时，m>1。
为避免发生D(z)与G(z)的不稳定零极点对消，Φ(z)应满足如下稳定性条件。
(1)因，所以Φe(z)的零点应包含G(z)在z平面单位圆上或单位圆外的所有极点，即
(1)
其中，F1(z-1)是关于z-1的多项式且不包含G(z)中的不稳定极点ai。
(2)因，所以Φ(z)应保留G(z)所有不稳定零点。即
(2)
其中，F2(z-1)为关于z-1的多项式且不包含G(z)中的不稳定零点bi。
因此，满足了上述稳定性条件后
即D(z)不再包含G(z)的z平面单位圆上或单位圆外零极点。
考虑到准确性、快速性，应选择
(3)
其中，对应于阶跃、等速、等加速输入，p应分别取为1，2，3。
综合考虑闭环系统的稳定性、快速性、准确性，Φ(z)必须选为
(4)
其中，m为广义对象G(z)的瞬变滞后，该滞后只能予以保留；bi为G(z)在z平面的不稳定零点；u为G(z)不稳定零点数；v为G(z)不稳定的极点数(z=1极点除外)；q分别取1，2，3；ci为q+v个待定系数，ci(I=0,1,2,…,q+v)应满足下式：
(5)
具体地，有：
(6)
前q个方程实际上就是准确性条件，后v个方程是由aj(j=1,2,…，v)是G(z)的极点得到的。
〖例1〗 在图1所示的系统中，被控对象，已知K=10s-1，T=Tm=0.025s，则按前面所述最少拍设计方法，针对单位速度输入信号设计最少拍控制系统，并讨论输入形式改变时系统性能的变化情况。
图1 最少拍有纹波系统框图
解：
可以看出，G(z)的零点为-0.718(单位圆内)、极点为1(单位圆上)、0.368(单位圆内)，故u=0,v=0(z＝1除外),m=1。根据稳定性要求，G(z)中z=1的极点应包含在Φe(z)的零点中，由于系统针对等速输入进行设计，故p=2。为满足准确性条件另有Φe(z)=(1-z-1)2F1(z-1),显然准确性条件中已满足了稳定性要求，于是可设
解得 。
闭环脉冲传递函数为
则
计算出各点信号：
因Y(z)=R(z)Φ(z)=U(z)G(z)，所以
各点信号波形如图2所示。
图2 有纹波最少拍系统各点波形图
保持按照这种输入设计的D(z)不变，改变输入形式时情况如下。
(1) 输入为单位阶跃信号
此时
因输入为1(t)，由偏差可知输出：
另外，也可以直接计算
即y(0)=0，y(T)=2, y(2T)=y(3T)=…=1
因此，按单位速度输入设计的最少拍系统，当输入变为单位阶跃输入时，需经过2个采样周期，输出才可以跟踪上输入。且t=T时，超调最大，达到100%。而如按单位阶跃输入，ts=T，采样点处无超调。
(2)输入为单位加速度信号
即e(0)=0,e(T)=T2/2，e(2T)=e(3T)=…=T2。
可以看出，当输入形式为单位加速度时，系统经过2拍达到稳定，即ts=2T，但系统始终存在误差T2，输出可以跟踪输入，但只能做到恒差跟踪。
综上可以看出，按照某种典型输入设计的最少拍系统，当输入形式改变时，系统的性能变坏，输出响应不一定理想。
安防之家专注于各种家居的安防,监控,防盗,安防监控,安防器材,安防设备的新闻资讯和O2O电商导购服务，敬请登陆安防之家：http://anfang.jc68.com/
