《西北工业大学自动控制原理课件-30》课件.ppt

自动控制原理 西北工业大学自动化学院 自 动 控 制 原 理 教 学 组 自动控制原理 （第 30 讲） §6 线性离散系统的分析与校正 §6.1 离散系统 §6.2 信号采样与保持 §6.3 Z 变换 §6.4 离散系统的数学模型 §6.5 稳定性分析 §6.6 稳态误差计算 §6.7 动态性能分析 §6.8 离散系统的模拟化校正 §6.9 离散系统的数字校正 自动控制原理 （第 30 讲） §6 线性离散系统的分析与校正 §6.1 离散系统 §6.2 信号采样与保持 §6 线性离散系统的分析与校正 §6.1 离散系统 离散系统： 系统中有一处或几处信号是脉冲串或数码 计算机控制系统的优缺点 离散系统类型： 采样系统 — 时间离散，数值连续 数字系统 — 时间离散，数值量化 (1)控制计算由程序实现，便于修改，容易实现复杂的控制律； (2)抗干扰性强； (3)一机多用，利用率高； (4)便于联网，实现生产过程的自动化和宏观管理。 (1)采样点间信息丢失，与相同条件下的连续系统相比，性能 会有所下降； (2)需附加A/D, D/A转换装置。 §6.1 离散系统 （1） 采样系统 §6.1 离散系统 （2） 计算机控制系统 计算机控制系统 analog digital §6.1 离散系统 （3） ② 字长足够 认为 e*(kt)=e(kt) （1）A/D 过程 采样 — 时间上离散 量化 — 数值上离散 ① t T 认为采样瞬时完成 理想采样过程 §6.1 离散系统 （4） （2）计算过程描述 零阶保持器 (ZOH) （3）D/A 过程 §6.1 离散系统 （5） 计算机控制系统的描述方法 §6.2 信号采样与保持（1） §6.2 信号采样与保持 §6.2.1 信号采样 (1)理想采样序列 §6.2 信号采样与保持（2） 例1 ，求 解 例2 ，求 解 §6.2 信号采样与保持（3） (3)傅氏变换： 是周期函数,可展开为傅氏级数 §6.2 信号采样与保持（4） 例3 ，求 解 例4 ，求 解 §6.2 信号采样与保持（5） ① 给出E*(s)与e(t)在采样点上取值之间的关系； ② 一般可写成封闭形式； ③ 用于求e*(t)的z变换或系统的时间响应。 ① 给出E*(s)与E(s)之间的联系； ② 一般写不成封闭形式； ③ 用于e*(t)的频谱分析。 §6.2 信号采样与保持（6） 连续信号 离散信号 F 连续信号e(t)与离散信号e*(t) 的频谱分析 F 频谱 频谱 — 信号按频率分解后的表达式 §6.2.2 采样定理 (Shannon) — 信号完全复现的必要条件 §6.2 信号采样与保持（7） 理想滤波器 采样开关 采样定理 — 信号完全复现的必要条件 §6.2 信号采样与保持（7） 经验公式： §6.2.3 采样周期的选择 §6.2 信号采样与保持（8） §6.2.4 零阶保持器 §6.2 信号采样与保持（9） 零阶保持器对系统的影响 课程小结 §6.1 离散系统 离散系统：系统中有一处或几处信号是脉冲串或数码 系统类型： 采样系统 — 时间离散，数值连续 数字系统 — 时间离散，数值离散 §6.2 信号采样与保持 A/D: t T 字长足够 等效为理想采样开关 D/A: 用 ZOH 实现 Shannon定理 或 谢谢！