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学习控制理论课程PPT的记录. 相关笔记会另开博客记录. 也可能不会开.

数字控制系统的基本概念

  • 模拟信号的物理实现十分困难
  • 连续控制系统中, 比较器和控制器的功能用计算机来实现, 就组成了数字控制系统.

计算机控制系统的基本类型

  • 20世纪50年代: 操作指导系统 OGS. 由计算机指导控制
  • 20世纪60年代: 直接数字控制系统 DDC; 监督控制系统 SCC; 集中控制系统 ICS
  • 20世纪70年代: 集散控制系统 DCS; 现场总线控制系统 DCS; 网络控制系统 NCS

数字控制系统: 通常是模拟信号和数字信号的混杂系统. 因此, 在系统内部, 需要进行模拟信号和数字信号之间的相互转换.

采样与保持

  • 模拟信号: 时间上连续, 幅值上连续
  • 采样信号 / 离散模拟信号: 时间上离散, 幅值上连续
  • 数字信号: 时间上离散, 幅值上离散

采样器将模拟信号采样为离散模拟信号; A/D转换器将离散模拟信号进行量化, 转换为数字信号 (数学上可用零阶保持器来代替).

信号采样:

r∗(t)=r(t)δT(t)=r(t)∑k=0+∞δ(t−kT)r^* (t) = r(t)\delta_T (t) = r(t) \sum_{k=0}^{+\infty} \delta (t - kT)

香农(Shannon)采样定理:
如果连续信号 r(t)r(t)具有有限频谱, 其最高频率为 wmaxw_{max}, 则对 r(t)r(t) 进行周期采样且采样频率 ws>2wmaxw_s > 2 w_{max}时, 可以从 r∗(t)r^*(t)无失真地恢复出连续信号.

信号保持:

Z变换

数字控制系统的数学模型

数字控制系统的性能分析

数字控制系统设计

Matlab在数字控制系统中的应用

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