计算机控制系统设计中，设计者根据要求设计控制器的算法后，所面临的问题是如何将控制算法在计算机上编排实现。对于以脉冲传递函数G（z）的形式给出的调节器算法可以有不同的结构编排，基本上可分为直接型（零点-极点型、极点-零点型）、串联型和并联型等。通常用软件实现控制算法。

1.直接型结构

数字调节器通常可以表示为

直接型结构是按高阶脉冲传递函数进行编排的，可以按零点（分子）在前、极点（分母）在后的形式编排，也可以相反。其结构如图1-12和图1-13所示。

图1-12 直接型（零点-极点型）结构

a）基本型 b）改进型

图1-12a所示的结构中，左半部为传递函数分子各项之和，右半部为传递函数分母各项之和。图b中的延迟部件的数量比图a的少。图1-13结构中的延迟部件的数量与图1-12b的相同。

直接型结构的实现比较直截了当，但存在严重的缺点，如调节器中任一个系数有一定误差，将使调节器所有的零极点产生相应的变化。

2.串联型结构

将D（z）分子分母因式分解得

其中，可能有若干个共轭零点和极点，如

则D（z）可用串联型结构表示，如图1-14所示。(www.daowen.com)

图1-13 直接型（极点-零点）结构

串联型结构同样有零点-极点型和极点-零点型。其实现时，虽然不如直接型结构简单，但有一定的优点。如调节器中某一系数产生误差，只使其相应环节的零点或极点发生变化，对其他环节的零极点没有影响。某一存储器中的系数与相应环节的零点或极点相对应，这在实验调试时非常直观和方便。调节器连续域-离散化设计时，如果连续传递函数本身就是一阶二阶环节串联，调节器z域传递函数也就不需要进行因式分解，从而使处理过程得以简化。

图1-14 串联型结构

a)零点．极点型 b）极点·零点型

3.并联型结构

将D（z）分解成部分分式，得

其中，可能有共轭极点，如

则D（z）可用并联型结构表示，如图1-15所示。

并联型结构有较大的优点。各通道是彼此独立的，一个环节的运算误差只影响本环节的输出，对其他环节的输出无影响。某一系数产生误差只影响对应环节的极点或零点，对其他环节没有影响。比较麻烦的是必须将传递函数分解为部分分式。

图1-15 并联型结构

总之，在不考虑定点运算的量化和溢出的情况下，控制算法的各种结构形式都是等效的。只是所需的存储量和运算量有所不同。考虑量化和溢出条件时，各种结构对调节器性能的影响就很明显。在这个基础上，再综合考虑所需运算量和存储量的不同以及其他因素，来选择调节器的结构形式才更有实际意义。