9、直接方法的补偿器设计

直接方法的补偿器设计

1. 直接设计补偿方法

对于如图 5.1 所示的系统模型，有多种直接设计补偿方案的方法。这些方案直接使用 ( \tilde{G}(z) ) 来设计 ( H(z) )，因此不受 ( h ) 必须小的限制。

1.1 根轨迹（RL）设计方法

在 z 平面中，使用标准的根轨迹设计程序来移动闭环极点，以此进行补偿器设计。

1.2 w 平面设计方法

该方法类似于经典的频率（( \omega )）域设计程序，其中 ( w ) 是 ( (1/h)\ln(z) ) 的有理近似（( \ln(.) ) 表示自然对数）。

1.3 固定形式参数设计

此方法假定 ( H(z) ) 具有某种结构形式，例如比例积分微分（PID）设计，并调整自由参数。

1.4 其他方法

还有一些其他杂项方法。

1.5 闭环（CL）传递函数

闭环传递函数 ( T(z) ) 的表达式为：
[ T(z) = \frac{\tilde{G}(z)H(z)}{1 + \tilde{G}(z)H(z)} = \frac{y(z)}{r(z)} ]

1.6 ( T(z) ) 的零点和极点

• ( T(z) ) 的零点是 ( \tilde{G}(z)H(z) ) 的零点加上额外添加的零点。
• ( T(z) ) 的极点是 ( 1 + \tilde{G}(z)H(z) = 0 ) 的根。

2. 根轨迹（RL）设计 ( H(z) )