[发明专利]基于Flex的Z域根轨迹在虚拟实验中的应用方法

说明书

技术领域

本发明涉及计算机控制系统的虚拟实验领域，尤其是涉及一种基于Flex的Z域根轨迹在虚拟实验中的应用方法。

背景技术

计算机控制系统就是利用计算机来实现工业过程自动控制的系统，是通过与计算机交互，实现设计与分析采样系统。在面向控制学科的虚拟实验中，绝大多数的系统是基于反馈原理建立的自动控制系统，即闭环控制系统，就是通过比较系统输出值与期望值之间的偏差，并消除偏差以获得预期性能指标的系统。在闭环控制系统中，数字计算机可以作为一个控制器或补偿器。在计算机控制系统课程的学习中，学生需要通过虚拟实验学习描述及分析计算机控制系统性能指标的方法，从而设计出理想的控制器，使系统达到理想的性能指标。

在计算机控制系统中，可以通过z域根轨迹方法来分析离散系统。MATLAB中许多函数可以用来设计与分析采样控制系统，在与其他编程语言结合方面，MATLAB可以和其他编程语言一起使用，可以调用FORTRAN或C程序，反过来FORTRAN或C也可以调用MATLAB程序，从而实现快速的编译程序。但是，MATLAB不能够与网络技术结合，这限制了其在虚拟实验中的应用。

Flex作为富互联网应用技术，推出了表示服务器和应用程序框架，它可以运行于J2EE和.NET平台。Flex表示服务器提供基于标准的、声明性的编程方法和流程，并提供运行时服务，用于开发和部署丰富客户端应用程序的表现层。Flex有多种数据交互方式、页面加载负担小、与浏览器兼容的优点，赋予了其优异的网络通行性能。同时，Flex作为富互联网应用程序，可增强用户体验，包括丰富的图形界面、图标、进度表以及强大的交互性和实现性。基于以上Flex技术的特点，使得在虚拟实验中应用Flex技术绘制闭环控制系统z域根轨迹成为可能。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种基于Flex的Z域根轨迹在虚拟实验中的应用方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种基于Flex的Z域根轨迹在虚拟实验中的应用方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

(1)设置计算机控制系统参数；

(2)绘制Z域根轨迹；

(3)判断是否放大Z域根轨迹的图形及图标，若为是，执行步骤(4)，否则则执行步骤(5)；

(4)放大Z域根轨迹，并执行步骤(5)；

(5)确定计算机控制系统中控制器的增益值k；

(6)在控制器中填入k值，运行计算机控制系统；

(7)判断是否满足系统性能指标要求，若为是，结束，否则返回步骤(5)。

所述的设置计算机控制系统参数指通过Flex的数据可视化组件设置被控对象、采样时间以及选择控制器类型。

所述的绘制Z域根轨迹包括以下步骤：

1)获得计算机控制系统参数：设控制系统的传递函数分子系数依次为a₁，a₂，……a_m，传递函数分母系数依次为b₁，b₂，……b_n，s为变量，则组成开环传递函数：