採樣控制系統

採樣控制系統

正文

系統中一處或幾處的信號是等時間間隔的脈衝序列或數字序列的控制系統，又稱離散控制系統或脈衝控制系統。採樣控制系統由採樣器、數字控制器、保持器和被控對象組成（見圖）。採樣器通過等時間間隔（採樣周期）的採樣把連續的偏差信號轉換成離散信號,由數字控制器對它進行適當的變換,以滿足控制的需要。這種作用與連續控制系統的校正或控制裝置相似。最後通過保持器再將數字控制器輸出的離散控制信號轉換成連續的控制信號去控制被控對象。

採樣控制系統

採樣的要求首先是在工程上提出來的。例如早年的落弓式調節器就是一種典型的採樣調節器，它實質上是一種動圈式指示儀表，通過落弓的周期性下落而壓住儀表指針來接通調節器，使加於執行機構的控制信號為離散的脈衝序列，而採樣周期即等於落弓下落的周期。又如,雷達跟蹤系統所接收和發射的信號均為脈衝序列,雷達的掃描操作實際上是把方位和仰角的連續信息轉換成採樣數據的一種採樣過程。在社會系統、經濟系統和生物系統中，信息的收集也往往是以離散方式進行的，因此這類系統的建模一般也採用離散方法。現代在控制系統中採用數字計算機已形成普遍的趨勢，輸入計算機的信號必須具有離散的形式，而且在計算機內還需進一步把離散信號進行量化即將其轉換成數碼形式。此外，連續控制系統的數字仿真，系統的離散化也是必不可少的一個步驟。因此採樣控制系統的套用是十分廣泛的。
與連續控制系統相比，採樣控制系統的優點是：①數字式感測器等數字元件同模擬元件相比具有較高的可靠性、穩定性和結構緊湊等優點。②受擾動的影響較少，無論在擾動還是在輸入的作用下採樣控制系統都能在有限的時間內，即經過幾個採樣周期結束動態過程而達到新的穩定狀態。③實現控制規律的精度較高，而且有較大的靈活性，數字控制器比模擬控制器更易於調整，只要修改程式就可以適應設計上的更改(見採樣控制理論)。

配圖

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