1、自动控制原理第七章 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变换理论7-4 离散系统的数学模型7-5 离散系统的稳定性与稳态误差7-6 离散系统的动态性能分析7-7 离散系统的数字校正自动控制原理7-1 离散系统的基本概念 信号的分类 模拟信号：时间上连续，幅值上也连续的信号 连续信号：时间上连续，幅值可连续可离散。 离散信号：时间离散，幅值连续的信号 数字信号：时间上离散，幅值整量化的信号 采样： 将模拟信号按一定时间采样成离散信号的过程。 量化： 将采样后的数据用一组数码来表示，将其转化成最小单位整数倍的过程。自动控制原理tu0123456789
2、54321模拟量t0123456789u54321离散量数字量t0123456789u54321采 样量 化脉冲序列数字序列自动控制原理 自动控制系统按其包含的信号形式通常可划分成一下几种类型： 连续控制系统 ：连续信号 离散控制系统 采样控制系统或脉冲控制系统 ：连续信号 +离散信号 数字控制系统或计算机控制系统 ：连续信号 +数字信号自动控制原理1.采样控制系统或脉冲控制系统离散信号是脉冲序列（时间上离散）图 7-1 炉温采样控制系统原理图每隔时间 T凸轮使指针接触电位器一次，每次接触时间为 。则 T为采样周期， 为采样持续时间。控制器测量变换执行器自动控制原理采样系统典型结构图连续量连续
3、量离散量将连续量变为离散量：采样器将离散量变为连续量：保持器离散量 连续量自动控制原理几个概念（ 1） 开环采样系统 ：采样开环位于闭合回路之外，或系统本身不存在闭合回路。（ 2） 闭环采样系统 ：采样开环位于闭合回路之内。最常见的是误差采样闭环控制系统。（ 3） 线性采样开关 ： e*(t)和 e(t)的幅值具有线性关系。（ 4） 线性采样系统 ：采样开关和其余部分的传递函数都具有线性特性的系统。自动控制原理2. 数字控制系统或计算机控制系统离散信号是数字序列（时间上离散、幅值上整量化）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)
4、c(t)_数字控制系统典型结构图A/D： 模数转换器，将连续的模拟信号转换为离散的数字信号。包括采样与量化两过程。D/A： 数模转换器，将离散的数字信号转换为连续的模拟信号。包括解码与复现两过程。自动控制原理3. 离散控制系统的优点 1）数字式校正装置效果好，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多个系统，提高设备利用率，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。自动控制原理4. 离散控制系统的研究方法数学工具： Z变换理论数学模型：脉冲传递函数
