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
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