自动控制理论第八章 采样控制..
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自动控制原理采样数据系统知识点总结自动控制原理采样数据系统是现代控制理论中重要的组成部分,广泛应用于各个领域,如工业控制、仪器仪表和机电设备等。
它通过对被控对象进行采样和处理,实现对系统的控制和监测。
本文将对自动控制原理采样数据系统的相关知识点进行总结。
一、采样基础知识采样是将连续时间的信号转换为离散时间的信号,即在一定时间间隔内对信号进行测量、记录或存储。
采样频率是采样的重要参数,它决定了信号的还原能力。
根据香农采样定理,采样频率应不小于信号最高频率的两倍。
二、理想采样器理想采样器是指对输入信号进行瞬时量化和保持的装置,它的输出是离散时间的序列。
理想采样器的输入输出关系可以用冲激函数表示,即输出等于输入乘以冲激函数。
三、采样定理采样定理是指信号在连续时间和离散时间之间的转换条件。
香农采样定理是其典型例子,它要求采样频率大于信号最高频率的两倍。
违反采样定理会导致混叠现象,即高频信号在离散频谱中出现。
四、模拟滤波器模拟滤波器用于对采样信号进行滤波,以去除混叠现象和噪声。
常见的模拟滤波器包括低通滤波器、带通滤波器和带阻滤波器等。
滤波器的设计要考虑滤波器类型、频率响应和滤波器阶数等参数。
五、采样保持电路采样保持电路用于对输入信号进行保持,使得采样结果能够在采样间隔内有效保存。
采样保持电路一般由开关、电容和运算放大器等组成。
在采样阶段,开关闭合,将输入信号传递到电容上;在保持阶段,开关断开,电容上的电压被保持。
六、数字滤波器数字滤波器用于对采样信号进行滤波和处理,以获取目标信号。
常见的数字滤波器包括FIR滤波器和IIR滤波器等。
滤波器的设计要考虑滤波器类型、截止频率和滤波器阶数等参数。
七、采样数据系统的实现采样数据系统的实现主要包括信号采样、信号处理和控制算法等步骤。
信号采样通过采样器和采样保持电路实现,信号处理通过模拟滤波器和数字滤波器实现,控制算法通过计算机或专用芯片实现。
八、采样数据系统的应用采样数据系统广泛应用于仪器仪表、机电设备和工业控制等领域。