实验一 采样与保持仿真实验一、实验目的与要求1、了解数/模转换器的零阶保持器作用。 2、验证零阶保持器在控制系统中的作用。 3、验证采样周期对系统稳定性的影响。4、学习控制系统计算机辅助设计软件 MATLAB 与其仿真环境 SIMULINK 的使用。二、仿真软硬件环境PC 机，MATLAB R2024。三、实验原理其中零阶保持器描述回路的采样功能和 D/A 转换器的保持功能。四、SIMULINK 仿真结构图－+10S1−e−TSS50.5 S+1×○RC五、仿真实验记录六、思考题1、在微机控制系统中采样周期 T 的选择应注意哪些方面?答：采样周期取越小值，复现精度就越高，也就是说“越真”。若采样周期太长。计算机控制系统受到的干扰就得不到与时克服而带来很大误差，使系统动态品质恶化，甚至导致计算机控制系统的不稳定。2、若模拟量在 A/D 转换时变化较大，是否要加保持器?为什么？答：从启动信号转换到转换结束的数字输出，经过一定时间，而模拟量转换期间，要求模拟量信号保持不变，所以必须用采样保持器. 该电路具有两个功能：采样跟踪输入信号；保持暂停跟踪输入信号，保持已采集的输入信号，确保在 A/D 转换期间保持输入信号不变。在 A/D 转换期间，为了使输入信号不变，保持在开始转换时的值，通常要采纳一个采样保持电路。对于 MCS-96 单片机的 A/D 转换器，启动转换实际上是把采样开关接通，进行采样，过一段时间后，开关断开，采样电路进入保持模式，才是 A/D 真正开始转换。3、D/A 转换器为什么会具有零阶保持器的作用？答：在这种结构中每一个通道都有一个 D/A 转换器。D/A 转换器是根据采样周期 T 对控制器输出的数字量进行 D/A 转换的，但由于 D/A 转换器具有数据输入锁存功能，它能够在接收下一组数字量之前，一直保持前一组数字量不变，因而 D/A 转换器的输出模拟量，能够在一个采样周期保持不变，也就是说，D/A 转换器本身就具有零阶保持器的功能。4、计算机控制系统模拟量输出通道中若无零阶保持器会出现什么问题？答：模拟量输出通道中要有输出保持器，这是因为计算机控制是分时的，每个输出回路只能周期地在一个时间片上得到输出信号，即这时执行部件得到的是时间上离散的模拟信号，而实际的执行部件却要求连续的模拟信号，因此为了使执行部件在两个输出信号的间隔时间仍然能得到输出信号，就必须有输出保持器，通过它将前一采样控制时刻的输出信号保持下来，直到下一个采样控制时刻到来，重新得到新的输出信号 ...
