2012第八章离散控制系统.pdfVIP

第八章 线性离散系统的理论基础 第八章 线性离散系统的理论基础 （8学时） （8学时） 自动化教研室 张健 本章主要内容 本章主要内容 本章首先介绍线性离散系统的基本概念、信 号采样及复现的问题；随后介绍离散系统的数学 模型；并介绍离散系统研究中所需的数学工具z变 换和相关定理；然后详细讨论离散控制系统的稳 定性、准确性和动态特性的分析与数字控制器的 经典设计方法。最后介绍利用MATLAB工具对离 散控制系统进行分析与设计。 学习要求 学习要求 1) 掌握采样过程与采样定理; 1) 掌握采样过程与采样定理; 2 Z ）掌握 变换和Z反变换; 2 ）掌握Z变换和Z反变换; 3 ）掌握离散控制系统的数学模型; 3 ）掌握离散控制系统的数学模型; 4 ）掌握离散控制系统的性能分析。 4 ）掌握离散控制系统的性能分析。 8.1离散系统的基本概念 8.1离散系统的基本概念 8.1.1离散系统中的信号 8.1.1离散系统中的信号 从时间上区分 从时间上区分 1）连续时间信号 1）连续时间信号 时间轴上任何时刻都存在信号； 时间轴上任何时刻都存在信号； 2 ）离散时间信号 2 ）离散时间信号 时间轴上断续出现的信号。 时间轴上断续出现的信号。 从幅值上区分 从幅值上区分 1）幅值模拟信号 1）幅值模拟信号 幅值连续变化可取任意值的信号； 幅值连续变化可取任意值的信号； 2 ）幅值离散信号 2 ）幅值离散信号 具有最小分层单位的模拟量，更一般地说，幅值上 具有最小分层单位的模拟量，更一般地说，幅值上 只能取离散值； 只能取离散值； 3 ）幅值数字信号 3 ）幅值数字信号 幅值用一定的二进制编码表示。 幅值用一定的二进制编码表示。 1. 模拟信号（即连续信号） 时间上连续，幅值上也连续的信 号，如图8-1所示。 0 t 2. 离散的模拟信号 图8-1连续信号 时间上离散，幅值上连续的信号， 如图8-2所示。 0 T 2T 3T 3. 数字信号 图8-2离散模拟信号 时间上离散，幅值上也是离散的 011 010 信号；或者说，时间上离散，幅值 001 0 t 是用一组数码表示的信号，见图8-3。 T 2T 3T 图 8-3 数字信号 4. 采样 将模拟信号按一定时间