第八章线性离散系统的分析与综合§8-1离散系统的基本概念

1、 第八章第八章 线性离散系统的分析与综合线性离散系统的分析与综合 8-1 离散系统的基本概念离散系统的基本概念C-reA/D数字计算机D/A被控对象Tm保持器数字控制器被控对象-reTmC保持器一一. .数字控制系统数字控制系统1.定义：2.组成：(1).框图(2).工作过程(3).简化框图数字控制系统是一种以数字计算机为控制器去控制具有连续工作状态的被控对象的闭环控制系统。 , *表示散模拟信号用属离在幅值上是连续的散的离该脉冲序列在时间上是et0T2T3T4T5T6T)(*te 二.采样过程1.基本概念(1).采样周期:(2).采样频率:(3)采样角频率:(4).采样脉冲序列:(5).采样

2、过程:称为采样周期每次闭合时间为重复闭合采样开关经一定时间TThhT, 1Tsf 采样周期的倒数rad/s 2sT , 称称为为采采样样过过程程序序列列的的过过程程冲冲样样开开关关的的采采样样而而变变成成脉脉将将连连续续时时间间函函数数经经过过采采.,称采样脉冲序列称采样脉冲序列的时间序列的时间序列周期为周期为关采样后变成重复关采样后变成重复连续时间函数经采样开连续时间函数经采样开T 1nT)( 1)( 1 1 (2) )( 1)( 1 01)()(* )(* T (1) t0 0n)()(* (1), 的脉冲）（即面积为时刻的单位强度脉冲发生在可表示为因此在实际中式表示所示的脉冲序列可用下图

3、的数学表达式需要得到采样过程行定量的分析为了对数字控制系统进nTtnTtnTtnTtnnTetetetnTete2.数学描述(1)(2)来确定函数时刻的连续而脉冲强度则由时刻存在的）的作用在于指出脉冲（）（，）（）（）（，则可近似时当)(nT,nT 1 nT t0nT t 0)(t* 0 nTenTtdtnTtnTtnnTtnTeeT(3)(3) 三、离散控制系统的特点三、离散控制系统的特点（1 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）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，且由软件实现的控制规律易于改变，控制灵活。实现的控制规律易于改变，控制灵活

4、。（2 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）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。的抗干扰能力。（3 3）允许采用高灵敏度的控制元件，以提高控制精度。）允许采用高灵敏度的控制元件，以提高控制精度。（4 4）可有一台计算机分时控制若干个系统，提高设备利用率。）可有一台计算机分时控制若干个系统，提高设备利用率。（5 5）对于大滞后的控制系统，可以引入采样的方式稳定。而在自适应控制系统）对于大滞后的控制系统，可以引入采样的方式稳定。而在自适应控制系统中，引入计算机便于实现自适应控制。中，引入计算机便于实现自适应控制。 四、离散系统的研究方法四、离散系统的研究方法 通过通过z z变换，用于连续系统中的许多方法，如稳定性分析、稳态误差计算、变换，用于连续系统中的许多方法，如稳定性分析、稳态误差计算、时间响应及系统校正方法等经过适当改变后都可直接应用于离散系统的分析时间响应及系统校正方法等经过适当改变后都可直接应用于离散系统的分析和设计中。和设计中。 z z变换是分析单输入变换是分析单输入- -单输出线性定常离散系统的有力工具。单输出线性定常离散系统的有力工具。z z变换法和线变换法和线性定常离散系统的关系恰似拉氏变换法和线性定