《自动控制原理》线性离散系统的分析与校正

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？ 思考：计算机控制中使用的是什么信号？ 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
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 而提高了系统的抗干扰能力。
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若干个系统，提高了设备的利用率，
经济性好．
六、离散系统的研究方法
数学工具： Z变换 本章 状态空间 第9章
研究思路：描述---分析---设计
6.数字控制系统典型结构图：
被控对象 c(t)
四、控制系统按连续性分类
被控对象 控制器
连续 离散 连续
连续 离散 离散
控制系统 连续控制系统 离散控制系统
离散/采样/数字/计算机
五、离散控制系统的特点
1)由数字计算机构成的数字校正装置，效果比连续式校正装置 好，且由软件实现控制规律，易于改变，控制灵活。
注意：采样开关的个数和位置
5. 例7-1 炉温采样控制系统 ，画方框图
注意分析： (1). 凸轮 / 步进电机 (2). 间断调节的优点
6. 离散控制信号的执行： 信号保持 u*(t)uh(t) 7. 采样控制系统典型结构图：
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
2.采样开关：实现采样的装置，又称采样器(sampler) 。
图示：
t
(a) 连续信号
t
(b) 离散信号
t
(c) 离散数字信号
e(t)
e*(t)
e(t) S e*(t)
Baidu Nhomakorabea
t
t
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 。
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 7-8 离散控制系统的设计
7-1 离散系统的基本概念
一、连续系统与离散系统
1.系统：环节+变量（信号） 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 y(t)是时间t的连续函数 例如 t1=5.0001sec时， y(t1 )=3.56789001m 能表达每时每刻 每个微小的变化
问题：有没有必要？ 时间上间断？数值上量化？
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. 计算机控制系统典型原理图：
r(t) e(t) _
A/D e*(t) 数字控制器 u*(t) D/A uh(t) 数字计算机
测量元件
计算机控制系统典型原理图
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---Converter
3. 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
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连续的
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
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) 。