第二章过程通道.ppt

第二章过程通道
过程参数采样原理
模拟量输入通道
D/A、A/D转换技术
模拟量输出通道
过程参数采样原理
采样过程与数学描述
采样定理
采样周期选择
多路采样装置
X(t)
X*(t)
X(t)
t
0
P(t)
KT
0
5T
3T
T
7T
1
(a) 采样开关
(b) 连续信号
(c) 开关函数
采样过程与数学描述
X*(t)
kT
0
5T
3T
T
7T
1
调制器
X(t)
X*(t)
P(t)
(d) 采样信号
(e) 采样过程
x*(t)=p(t)x(t)
τ0<<T
因
,所以分析时可近似认为τ0为0,以单位脉冲函数δ(t)
代替p(t)。
理论表达形式:δ(t)={
0
∞
t=0
t≠0
工程表达形式:δ(t)={
0
1
t=0
t≠0
单位脉冲序列:
δT(t)
kT
0
数学表达式:
单位脉冲函数定义:
采样过程数学描述:
考虑物理上可实现,又可近似为:
可见,x*(t)具有离散信号的特性。
采样定理
对于角频率范围为( )的连续信号进行采样,当采样频率时,采样器的输出信号x*(t)就能充分表征原始的连续信号x(t),换言之,为使采样信号的频谱能无失真地恢复原来的连续信号的频谱,采样周期T必须小于输入信号变化最小周期的1/2,即:
由于被控对象一般具有低通滤波特性,因而x(t)的带宽是有限的,其
的振幅谱图如下:
(1)
(2)
采样周期选择
影响采样周期选择的因素:
(1)加于生产过程的扰动程度;
(2)被控过程的动态特性;
(3)使用的控制方式和执行机构的类型;
(4)被控过程所要求的控制品质指标。
采样周期选取的一般原则:
(1)系统受扰动情况
。若扰动和噪声都较小,采样周期T应选大些;
。对于扰动频繁和噪声大的系统,采样周期T应选小些;
(2)被控系统动态特性
。滞后时间大的系统,采样周期T应选大些;
。对于快速系统,采样周期T应选小些;
(3)控制品质指标要求
。若超调量为主要指标,采样周期T应选大些;
。若希望过渡过程时间短些,采样周期T应选小些;