PPT《第七章 线性离散系统的分析与校正》

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 7-2 信号的采样与保持 7-3 Z变换与Z反变换 7-4 离散系统的数学模型 7-5 稳定性与稳态误差 7-6 离散系统的动态性能分析 7-7 离散系统的数字校正

一、连续系统与离散系统 1.

系统:环节+变量(信号) 7-1 离散系统的基本概念 2.连续信号:定义在连续时间上的信号称连续信号. 英文: continuous signal 理解:从时间上看是连续变化的 问题:有没有必要? 时间上间断?数值上量化? x(t)是时间t的连续函数 例如 t1=5.0001sec时, x(t1 )=3.56789001m 能表达每时每刻 每个微小的变化 3.离散信号:仅定义在离散时间点或段上的信号称离散信号. 英文: 离散 Discrete Discrete-Data 少signal 问题:和电路中的模拟信号/数字信号有何不同?分析:离散信号从幅值上看可以是连续的也可以是间断的 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 可见:离散信号可以 以脉冲或数码的形式呈现.思考:穷举,连续时间信号的脉冲或数码形式?意义? 建议:用一个表格表示各种信号及其属性 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 (a) 连续信号 t (b) 离散信号 t (c) 离散量化信号 t

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 7. 采样控制系统典型结构图: [1]p272 有问题

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---Converter3. 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 4. D/A转换器 :把离散的数字信号转换为连续模拟信号的装置 两个过程: 解码过程, 复现过程

三、数字控制系统(续)5.典型计算机控制系统原理图: [1]p274 A/D D/A 数字控制器 被控对象 测量元件 e*(t) 数字计算机 r(t) e(t) u*(t) uh(t) c(t) _ 计算机控制系统典型原理图 6.数字控制系统典型结构图: [1]p276 数字校正装置