离散系统基本概念.ppt

第7章 线性离散系统分析 7-1 离散系统基本概念 * * 烟台大学光电学院 7.1.1 采样控制系统 炉温采样控制系统原理图 同步电机通过减速器带动凸轮转动，凸轮使得检流计指针周期性的上下运动，每隔T秒与电位器接触一次，每次接触时间为τ。即每隔T采样一次，采样持续时间为τ。 炉温θ变→测温电阻阻值变→ 电桥失去平衡→检流计指针偏移→电位器电压变→ 采样→e*(t) →控制阀门角度(充气量)→炉温。 炉温控制过程中，若采用连续控制方式，则无法解决控制精度与动态性能直接的矛盾。 炉温调节是一个大惯性过程，炉温变换比较缓慢。采用连续控制方式时，电动机一直转动，引起炉温震荡；而采用采样控制时，由于采样具有一定的周期，在采样间隔处，电动机不动，可以等待炉温的缓慢变换过程，可以减小调节过程中的超调，使系统更加稳定。 采样控制系统中有两种形式的信号 连续时间信号(测量元件、执行元件、被控对象等) 离散采样信号 因此需要两种形式的信号的相互间的转换。 1. 信号采样和复现 采样：将连续信号变为脉冲序列的过程。由采样器(采样开关)实现。 理想采样： τ→ 0 复现：将脉冲序列变为连续信号的过程。由保持器实现。 串滤波器以去处脉冲序列的高频分量所引起的噪声影响。 2. 采样系统的典型结构图 7.1.2 数字控制系统 数字控制系统是一种以计算机为控制器实现控制具有连续工作状态的被控对象的闭环控制系统。 数字计算机 —— 工作于离散状态 被控对象 —— 工作于连续状态 1. A/D转换器 A/D：将模拟信号转换为数字信号的装置。 采样：对时间离散化 量化: (编码)对幅值离散化 若认为采样编码过程瞬时完成，并用理想脉冲来代替数字信号，则数字信号可以看成脉冲信号，A/D转换器可以用一个每隔T秒瞬时闭合一次的理想采样开关表示。