又称为抗混叠滤波器.ppt

第2章 计算机控制系统信号分析 2.1控制系统中信号分类 2.2理想采样过程的数学描述及特性分析 2.3信号的恢复与重构 2.4信号的整量化 2.5计算机控制系统简化结构  21控制系统中信号分类 从时间上区分: 连续时间信号在任何时刻都可取值的信号; 离散时间信号仅在离散断续时刻出现的信号 ·从幅值上区分: 模拟信号信号幅值可取任意值的信号。 离散信号信号幅值具有最小分层单位的模拟量。 数字信号信号幅值用一定位数的二进制编码形式表示 的信号。 变换器 计算机 变换器 被控对象 传感器 图2-1计算机控制系统结构图  表2-1控制系统中信号形式分类 时间 连续 离散 幅值 连续 离散 数字 二进制 D点、F点  21.1A/D变换 模拟信号 A/D 数字信号 模拟信号 -LsHg-[量化}-码 数字信号 图22AD变换器框图 1.采样 采样/保持器(S/H)对连续的模拟输入信号,按一定的时间间隔 了(称为采样周期)进行采样,变成时间离散(断续)、幅值等 于采样时刻输入信号值的序列信号 2.量化 将采样时刻的信号幅值按最小量化单位取整的过程 编码 将整量化的分层信号变换为二进制数码形式,用数字量表示  2.1.1A/D变换 模拟信号 AD 数字信号 模拟信号 ;|LsH-量化2吗 数字信号 图22AD变换器框图 f(kr f(k7) 后1(T)4 0l10 2q 图2-3各点信号形式的变化  212D/A变换 数字信 模拟信号 D/A 3 数字信号 模拟信号 fgI(kr fg (kT 1.解码器 图2-4D/A的信号变换框图 将数字量转换为幅值等于该数字量的模拟脉冲信号。 2.信号恢复器 将解码后的模拟脉冲信号变为随时间连续变化的信号。  2.13计算机控制系统中信号的分类 B-「量化 4C-[编码-计算机-□解码」° 保持1 感器 被控对象 图2-6计算机控制系统中信号变换 其中各点的信号类型如表2-1所示。 将时间及幅值均连续的信号称为连续信号或模拟信号,如 点A、H 将时间上离散,幅值上是二进制编码的信号称为数字信号, 如点F、D、E。 将时间断续、幅值连续的信号称为采样信号。  计算机控制系统信号分析的结论 A/D和D/A变换中,最重要的是采样、量化和保持(或信 号恢复)3个变换过程。编码和解码仅是信号形式的改变, 其变换过程可看作无误差的等效变换,因此在系统的分析 中可以略去; 采样将连续时间信号变换为离散时间信号,保持将离散时 间信号又恢复成连续时间信号,这是涉及采样间隔中信号 有无的问题,影响系统的传递特性,因而是本质问题,在 系统的分析和设计中是必须要考虑的 量化使信号产生误差并影响系统的特性。但当量化单位q 很小(即数字量字长较长)时,信号的量化特性影响很小, 在系统的初步分析和设计中可不予考虑。  第2章 计算机控制系统信号分析 2.1控制系统中信号分类 2.2理想采样过程的数学描述及特性分析 23信号的恢复与重构 2.4信号的整量化 2.5计算机控制系统简化结构图  22.1采样过程的描述 采样周期7远大于采样脉冲宽度p,即7p 理想采样过程:P≌0。即具有瞬时开关功能 理想采样信号用f*(t)表示。 ·均匀采样:整个采样过程中采样周期不变。 非均匀采样:采样周期是变化的。 随机采样:采样间隔大小随机变化 单速率系统:在一个系统里,各点采样器的采样周期均相同 多速率系统:各点采样器的采样周期不相同。