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第七章 线性离散系统的分析与校正 7-1 离散系统的基本概念 一、连续系统与离散系统 小结： 连续信号：定义在连续时间上的信号。 离散信号：定义在离散时间点或段上的信号。 离散模拟信号：时间上是离散的，幅值上是连续的 脉冲序列 离散数字信号：时间上是离散的，幅值上不连续的 数字序列 4.连续系统：其中的所有变量在时间和幅值上都是连续的 离散系统：其中的一个或多个变量在时间上是不联系的 5. 离散系统的两种情况： （1）实际系统/变量是离散的， 如：人口数量，汽车产量 （2）实际系统/变量是连续的====》离散系统 连续系统离散化 又称采样系统 二、采样控制系统 1.采样：将连续信号按一定的规律取其若干个点或段变为离散信号的过程，称为采样过程，简称采样（sampling) 。 2.采样开关：实现采样的装置，又称采样器(sampler) 。 图示： sampled signal 3. 周期采样： 采样时间间隔是固定的。采样周期： T 或 Ts 非周期采样：采样时间间隔是时变的， 又称随机采样。 4.采样控制系统：含有采样开关的控制系统 Sampled-data control system 。 注意：采样开关的个数和位置 5. 例7-1 炉温采样控制系统, [1]p270, 自学，画方框图 注意分析： 1.凸轮 2.步进电机 6. 离散控制信号的执行： 信号保持 u*(t)?uh(t) [1]p272 三、数字控制系统 1.数字控制系统： Digital Control System 控制器为数字仪表或数字计算机，其输入输出为二进字编码的数字信号； 被控对象可以为连续系统，其输入输出为模拟信号。 2.数字信号与模拟信号的转换：A/D D/A ADC DAC A---Analog D---Digital C---Converter 3. A／D转换器 : 把连续的模拟信号转换为离散数字信号的装置 两个过程: 采样过程，采样周期为 T 或 Ts， 量化过程，也称编码过程 ，量化单位q----字长 采样过程与量化过程图形表示 三、数字控制系统（续） 5.典型计算机控制系统原理图： [1]p274 四、控制系统按连续性分类 被控对象 控制器 控制系统 连续 连续 连续控制系统 离散 离散 离散控制系统 连续 离散 离散/采样/数字/计算机 五、离散控制系统的特点 1)由数字计算机构成的数字校正装置，效果比连续式校正装置好，且由软件实现的控制规律易于改变，控制灵活。 2)采样信号，特别是数字信号的传递可以有效地抑制噪声，从而提高了系统的抗扰能力。 3)允许采用高灵敏度的控制元件，以提高系统的控制精度。 4)可用一台计算机分时控制若干个系统，提高了设备的利用率，经济性好． 5)对于具有传输延迟，特别是大延迟的控制系统，可以引入采样的方式稳定 六、离散系统的研究方法 数学工具： Z变换 研究思路：描述---分析---设计 7-2 信号的采样与保持 一、信号的采样与表达 二、采样定理 采样信号的频谱spectrum 三、信号复现及保持器 信号复现 将数字信号转换复原成连续信号的过程称信号复现。该装置称为保持器或复现滤波器。 作 业 补充题1 * :