1、作者: 浙江大学 邹伯敏 教授 自动控制理论自动控制理论第七章第七章离散化控制系统离散化控制系统普通高等教育普通高等教育 “ 十一五十一五 ” 国家级规划教材国家级规划教材* 1第七章 离散化控制系统第一节 引言如果在系统中一次或几次的信号不是连续的模拟信号,而是在时间上离散的脉冲或数码信号,这种系统称为离散化控制系统。由于这些离散信号是连续函数经采样后形成的,故又称这类系统为采样控制系统。自动控制理论自动控制理论图 7-1 计算机控制系统方框图Date 2第七章 离散化控制系统从 A/D和 D/A转换器看模拟量与数字量之间的转换关系,且两者有着确定的比例关系,因而图 7-1可以简化为图 7-
2、2图 7-2 计算机控制系统 图 7-3计算机控制系统 自动控制理论自动控制理论Date 3第七章 离散化控制系统采取分时处理方式,用一台计算机控制多个被控对象。图 7-4 计算机多路控制系统自动控制理论自动控制理论Date 4第七章 离散化控制系统1)有利于系统实现高精度2)有效地抑制噪声,提高了系统抗扰动的能力3)不仅能完成复杂的控制任务,而且易于实现修改控制器的参数4)有显示、报警等多种功能自动控制理论自动控制理论计算机控制系统的优点分析离散系统的常用方法有两种: Z变换法和状态空间分析法。Date 5第七章 离散化控制系统第二节 信号的采样与复现把连续信号变成脉冲或数字序列的过程叫做采
3、样,把采样后的离散信号恢复为连续信号的过程称为信号的复现。一、采样过程图 7-信号的采样自动控制理论自动控制理论Date 6第七章 离散化控制系统式中: , KT 脉冲出现时刻( 7-2)( 7-1)图 7- 理想脉冲序列自动控制理论自动控制理论Date 7第七章 离散化控制系统图图 7-7采样脉冲的调制过程采样脉冲的调制过程考虑当考虑当 t0时,时, f(t)=0,则有,则有( -)自动控制理论自动控制理论Date 8第七章 离散化控制系统 脉冲产生的时刻; KT时刻的脉冲强度;把窄脉冲信号当理想脉冲信号处理是近似的,也是有条件的。二、采样定理设用于调制器载波的窄脉冲信号为 ;如图 7-8所示。用傅立叶级数表示为( 7-4)( 7-5)自动控制理论自动控制理论Date 9第七章 离散化控制系统其中 , 若令 则 图 7- 矩形窄脉冲序列自动控制理论自动控制理论Date 10第七章 离散化控制系统