計(jì)算機(jī)控制書上沒有的知識(shí)點(diǎn).ppt

1、D/A的組成框圖,模擬量輸出,數(shù)字量輸入,T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器,當(dāng) D=0時(shí) S 接地；當(dāng) D=1時(shí) S 接“地”（虛地）。,R-2R T型電阻網(wǎng)絡(luò)D/A轉(zhuǎn)換器,梯形電阻網(wǎng)絡(luò)A、B、C、D任意一點(diǎn)，其右邊的電阻網(wǎng)絡(luò)等效電阻均等于R 。,S為電子開關(guān)。,當(dāng) D=0時(shí) S 接地；當(dāng) D=1時(shí) S 接“地”（虛地）。,并行數(shù)字輸入,模擬信號(hào)輸出,當(dāng) D=0時(shí)S 接地；當(dāng) D=1時(shí)S 接“地”（虛地），,T型電阻網(wǎng)絡(luò)的等效電路,即不論模擬開關(guān)接到左邊還是右邊，電阻2R一端總是零電位。其等效電路如圖：,R,2R,UO= Rf I01,采樣保持電路：,對(duì)變化較慢的模擬信號(hào)(即所謂低頻信號(hào))在A/D芯片

2、之前可不加采樣保持電路。確切的說,若A/D轉(zhuǎn)換器的速度比模擬信號(hào)變化速度高很多倍,我們可將模擬信號(hào)直接加到A/D轉(zhuǎn)換器上。如果模擬信號(hào)變化比較快, 為了保證轉(zhuǎn)換精度,就要在A/D之前加上采樣保持電路,使得在轉(zhuǎn)換期間保持模入信號(hào)不變。,采樣-保持（S/H）電路,模擬開關(guān),保持電容,采樣-保持電路波形圖,0,0,0,t,t,t,采樣周期選取的一般原則：,（1）系統(tǒng)受擾動(dòng)情況 若擾動(dòng)和噪聲都較小，采樣周期T應(yīng)選大些； 對(duì)于擾動(dòng)頻繁和噪聲大的系統(tǒng)，采樣周期T應(yīng)選小些。 （2）被控系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性 滯后時(shí)間大的系統(tǒng)，采樣周期T應(yīng)選大些； 滯后時(shí)間小的系統(tǒng)，采樣周期T應(yīng)選小些。 （3）控制品質(zhì)指標(biāo)要求 若超調(diào)

3、量為主要指標(biāo)，采樣周期T應(yīng)選大些； 若希望過渡過程時(shí)間短些，采樣周期T應(yīng)選小些。,零階保持器的輸入和輸出信號(hào),若將階梯波輸出信號(hào)的各中點(diǎn)連接起來，可以得到一條比連續(xù)信號(hào)滯后T/2的曲線，反映了零階保持器的相位滯后特性。,信號(hào)變換是信號(hào)丟失（A/D變換）和信號(hào)補(bǔ)充（D/A變換）的過程，“失真”在信號(hào)變換中或多或少都會(huì)發(fā)生。只有滿足一定的條件（香農(nóng)采樣定理，零階保持器等），才能夠保證信號(hào)變換的可靠性。,小結(jié)：,為什么要進(jìn)行信號(hào)變換？參考答案：計(jì)算機(jī)與被控對(duì)象組成的閉環(huán)反饋系統(tǒng)的兩種信號(hào)類型不統(tǒng)一，必須通過信息轉(zhuǎn)換使信號(hào)滿足各環(huán)節(jié)的輸入輸出關(guān)系。,模擬信號(hào)是怎樣按照一定的時(shí)間間隔抽樣成離散信號(hào)的呢？

4、 參考答案： 連續(xù)函數(shù) f (t) ，經(jīng)一個(gè)以T 為周期的脈沖采樣器調(diào)制后可以得到采樣函數(shù) 。,幾個(gè)問題：,參考答案：為了不失真的使采樣函數(shù)恢復(fù)原連續(xù)函數(shù)：,采樣函數(shù)怎樣才能不失真地恢復(fù)原連續(xù)信號(hào)？,工程上，采樣周期怎樣確定呢？,參考答案：理論上采樣頻率越高越好，頻率越高復(fù)現(xiàn)連續(xù)信號(hào)的精度越高。系統(tǒng)硬件要求采樣頻率越低越好，采樣頻率越低對(duì)系統(tǒng)硬件要求越低，所以在工程實(shí)際中往往采用折中的方案。,幾個(gè)問題：,怎樣將計(jì)算機(jī)的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)？,經(jīng)零階保持器恢復(fù)的信號(hào)u*(t)與原連續(xù)函數(shù)u(t)有多大差別？,參考答案： 幅頻特性：除了允許主頻譜通過之外，還允許附加的 高頻頻譜通過一部分。 相頻

5、特性：附加了滯后相位移，增加了系統(tǒng)不穩(wěn)定因 素 。,幾個(gè)問題：,參考答案：當(dāng) 時(shí)，在被控對(duì)象前加一個(gè)理想濾波器，可以再現(xiàn)主頻譜分量而除掉附加的高頻分量。這種濾波器叫做保持器。,的拉普拉斯變換式為,的采樣信號(hào)為,其拉普拉斯變換式為,引入一個(gè)新的復(fù)變量,2.5 z 變換,2.5.1 z變換的定義（四個(gè)過程很重要）,時(shí)域,s 域,z 域,時(shí)間序列 (信號(hào)幅值信息),序列時(shí)刻(時(shí)間信息)： 單位延遲因子,第二章 本章小結(jié),（1）信號(hào)變換是信號(hào)丟失（A/D變換）和信號(hào)補(bǔ)充（D/A變換）的過程，“失真”在信號(hào)變換中或多或少都會(huì)發(fā)生。只有滿足一定的條件（香農(nóng)采樣定理，零階保持器等），才能夠保證信號(hào)變換的可靠性。,（2）在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的反饋通道中，信號(hào)變換需要經(jīng)過以下過程：物理量傳感器信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)A/D轉(zhuǎn)換信號(hào)（數(shù)字量）。 在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的前向通道中，信號(hào)變換需要經(jīng)過以下過程：數(shù)字量D/A轉(zhuǎn)換信號(hào)（標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)）執(zhí)行機(jī)構(gòu)物理量。 在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部處理被控量時(shí)，一般使用被控對(duì)象的工程量，因此需要對(duì)A/D轉(zhuǎn)換后和D/A轉(zhuǎn)換前的數(shù)字量進(jìn)行標(biāo)度轉(zhuǎn)換。,第二章 本章小結(jié),（3） z變換和z反變換是分析和設(shè)計(jì)離散系統(tǒng)的重要工具。z變換是對(duì)采樣序列進(jìn)行變換，z反變換是將z域函數(shù) 變換為時(shí)間序列 或采樣信號(hào) ，它們都