离散系统的基本概念
时间:2014-11-12 10:57 来源:自动控制网
如果控制系统中有一处或几处信号是一串脉冲或数码,换句话说,这些信号仅定义在离散时间上,则这样的系统称为离散时间系统,简称离散系统。通常,把系统中的离散信号是脉冲序列形式的离散系统,称为采样控制系统或脉冲控制系统;而把数字序列形式的离散系统,称为数字控制系统或计算机控制系统。 1、采样控制系统 (1)采样控制系统举例 一般说来,采样系统是对来自传感器的连续信息在某些规定的时间瞬时上取值。如果在有规律的间隔上,系统取到了离散信息,则这种采样称为周期采样;反之,则称为非周期采样。本章仅讨论等周期采样。下面举例说明。
(2)信号的采样与复现
在采样控制系统中,把脉冲序列转变为连续信号的过程称为信号复现过程。实现复现过程的装置称为保持器。
根据采样器在系统中所外的位置不同,可以构成各种系统,如果采样器位于系统闭合回路之外,或者系统本身不存在闭合回路,则称为开环采样系统;如果采样器们于系统闭合回路之内,则称为闭环采样系统。在各种采样控制系统中,用得最多的是误差采样控制的闭环采样系统,其典型结构图如下图所示。 采样系统的典型结构图
2、数字控制系统 (1)数字控制系统举例 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。因此,数字控制系统包括工作于离散状态下的数字计算机和工作于连续状态下的被控对象现两大部分。 下图是小口径高炮精度数字伺服系统
1) A/D转换 A/D转换包括两个过程:一是采样过程,二是量化过程。 2)D/A转换 D/A转换也经历两个过程:一是解码过程,二是复现过程。
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,且由软件实现的控制规律易于改变,控制灵活。 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扰能力。 3)允许采用高灵敏的控制元件,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。 5)对于具有传输延迟,特别是大延迟的控制系统,可以引入采样的方式稳定。 4、离散系统的研究方法 为了克服运算过程中出现复变量的超越函数这个障碍,需要采用Z变换法建立离散系统的数学模型。即采用Z变换法分析离散系统。 |