第 一章线性离散系统第一节概 述随着微电子技术, 计算机技术和网络技术的发展, 采样系统和数字控制系统得到广泛的应用。通常把采样系统,数字控制系统统称为离散系统。一、 举例自动测温,控温系统图 ; 给定电位器-+加热气体凸轮检流计e(t)电位器*(t)e放大器调 电动机减速箱被控对象h测温电阻R图解:1. 当炉温 h 变化时,测温电阻R 变化R ,电桥失去平衡状态,检流计指针发生偏转,其偏转角度为)(te;2. 检流计是个高灵敏度的元件,为防磨损不允许有摩擦力。当凸轮转动使指针与电位器相接触(凸轮每转的时间为T 0),接触时间为秒;3. 当炉温 h 连续变化时,电位器的输出是一串宽度为的脉冲信号 e* (t); 4.e* (t)为常值。加热气体控制阀门角度调速器电动机放大器h二、相关定义说明(通过上例来说明)1. 信号采样偏差)(te是连续信号, 电位器的输出的 e* (t)是脉冲信号。 连续信号转变为脉冲信号的过程,成为采样或采样过程。实现采样的装置成为采样器。To— 采样周期, f s=To1采样频率, Ws=2f s— 采样角频率2.信号复现因接触时间很小,oT,故可把采样器的输出信号)(te*近似看成是一串强度等于矩形脉冲面积的理想脉冲,为了去除采样本身带来的高额分量,需要把离散信号)(te*恢复到原信号)(te。实现方法:是在采样器之后串联一个保持器,及信号复现滤波器。作用:是把)(te*脉冲信号变成阶梯信号e h (t) 3.采样系统结构图r(t),e(t),c(t),y(t)为连续信号,)( te*为离散信号)(sGh,)(sG p,)(sH分别为保持器,被控对象和反馈环节的传递函数。+H(S)pG(s)(s)Gh(t)CT0e(t)*e(t)(t)ry(t)4.采样系统工作过程T00te(t)(t)*T00TT0τ0teet0e(T )00)(2Te*(t)h(t)et0由保持器5. 采样控制方式采样周期 To相位不同步采样常数常数6. 采样系统的研究方法(或称使用的数字工具)因运算过程中出现 s 的超越函数,故不用拉式变换法,二采用z 变换方法,状态空间法。第二节信号的采样和复现第一节是定性认识与分析,本节是定量研究。一、采样过程从第 3 个图形可知,采样器输出信号)( te*是一串理想的脉冲信号,k 瞬时)(te*的脉冲强度等于此时)(Te的幅值)(0kTe,即)0(0Te,)(0Te,)2(0Te⋯. )(0nTe⋯. 采样过程可以看成为一个幅值调制过程,采样器如同一个幅值调制器。0te(t)调制信号序列=载波信号(t)δt0理想的脉冲T0te(t)*调副信号)(tT的数学表达式为:)()(0nTttT调制过程)( te*=e(t))(tT=e...