《机电系统计算机控制》教学课件概述（共四章）

第二章信号采样与Z变换理论基础 2.1计算机控制系统的信号形式 1)多数受控物理参数的连续模拟信号 2)计算机所能处理的离散数字量 在许多实际系统中,采样器即为AD转换器 全部工作由计算机时钟同步 eEAT () m)--8 en) AD 计算机 DA 受控制对 传感器

第二章 信号采样与Z变换理论基础 2.1 计算机控制系统的信号形式 1) 多数受控物理参数的连续模拟信号 2) 计算机所能处理的离散数字量 在许多实际系统中，采样器即为A/D转换器 全部工作由计算机时钟同步

第二章信号采样与Z变换理论基础 2.2信号采样与保持 22.1采样定理 f() K fe 控制信号 (c)

第二章 信号采样与Z变换理论基础 2.2 信号采样与保持 2.2.1 采样定理 在实际系统中，一般总是将采样频率 选得比 大得多。 为采样频率。 原来的连续信号 。其中 为原信号 有效频谱中的最高频率， 再通过一个理想的低通滤波器，则采样信号 能够不失真地复现 对于一个具有有限频谱的连续信号 进行采样，若采样频率满足 max max * max 2 ( ) ( ) ( ) 2 ( )       s s s f t f t f t f t 

第二章信号采样与Z变换理论基础 2.22量化和量化误差 采样信号是时间上离散而幅值上连续的信号,需要经AD转换进行 编码,才能用计算机进行处理。 量化单位为:

第二章 信号采样与Z变换理论基础 2.2.2 量化和量化误差： 采样信号是时间上离散而幅值上连续的信号，需要经A/D转换进行 编码，才能用计算机进行处理。 量化单位为： 0 / 2 0 ( ) 2 1 max min max min q q L q f Lq N f f f f q n      = + − = − − =      舍入 截尾 其中 为整数。对于余数 有两种处理方法

第二章信号采样与乙变换理论基础 2.2.3孔径时间及采样保持 U 1)孔径时间 大属示 能误差 △U te I ft

第二章 信号采样与Z变换理论基础 2.2.3 孔径时间及采样保持 1) 孔径时间 f Hz A D s U f U t U t f U t dt dU U U t m A D m m m 16 2 10 10 100 0.1 10 / 0.1% 10 2 cos 2 cos sin 6 /     =  = = = = −         最大频率为 如果要求转换误差在转换精度之内，则允许转换的正弦模拟信号的 例如：一个 为的 转换器，量化精度为 ，孔径时间为 ， 在过零点处 令

第二章信号采样与乙变换理论基础 2)采样保持 A ) fr) 控制信号 3)模拟量输出保持器 计 转 工 机 工

第二章 信号采样与Z变换理论基础 2) 采样保持 3) 模拟量输出保持器