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第5章 采样控制系统的数字仿真 第5章 采样控制系统的数字仿真 本章内容 (1) 采样控制系统在仿真时的两种统一方法； (2) 连续部分的计算步 h和离散部分的采样 周期T的区别； (3) 数字控制器的描述及MATLAB 的实现； (4) 采样控制系统的各连接矩阵和典型环节 系数矩阵的确定； (5) 采样控制系统的仿真方法。 1 5.1 采样控制系统 一个控制系统中如有一处或多处的信号 是断续的，则称这个系统为采样控制系统或 离散— 时间控制系统。  2  采样控制系统的控制器有两种类型：模拟式和 数字式，对应的控制系统如图5-1(a)和 (b)所示。  r (t) + e(t) e (t) y (t) G (s) D (s) G (s) - h 0 保持器 模拟控制器 对象 (a)  r (t) + e(t) e (t) ur (t) uh (t) y (t) D (z ) G (s) G (s) - h 0 数字控制器 保持器 对象 或计算机 (b) 图5 -1 典型的采样控制系统 3  采用数字控制器的采样控制系统又称为直接数 字控制系统（即DDC系统）或计算机控制系统， 它具有适应性强，并能实现各种复杂控制（如最 优控制、自适应控制等）的优点，因而受到人们 普遍重视，并已得到了广泛应用。  本章主要讨论图5-1(b)所示的这类系统的仿真 问题。图中，偏差信号e(t)经采样器或A/D转换器 变换成数字信号e *(t)输入到计算机中，然后在计 算机中进行某种控制算法的运算（例如PID控制 规律和各种最优控制等），最后计算机将运算的 数字结果输出并经D/A转换器或保持器转换为连 续信号去控制受控对象，因计算机的运算速度很 快，故可以认为入口和出口的采样器是同步的。 4 5.2 模拟调节器的数字化仿真方法 5.2 模拟调节器的数字化仿真方法  连续系统 PID调节器的控制规律为  1 t