自動(dòng)控制第七章

1、南京工程學(xué)院教案【教學(xué)單元首頁】南京工程學(xué)院教案【教學(xué)單元首頁】第26～30次課授課學(xué)時(shí)10學(xué)時(shí)教案完成時(shí)間：2009.8章、節(jié)第七章第七章采樣控制系統(tǒng)的分析采樣控制系統(tǒng)的分析第一節(jié)采樣控制系統(tǒng)的基本概念第二節(jié)采樣控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)第三節(jié)采樣控制系統(tǒng)的脈沖傳遞函數(shù)第四節(jié)采樣控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能分析第五節(jié)采樣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析第六節(jié)采樣控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差分析主要內(nèi)容這一單元主要完成第七章采樣控制系統(tǒng)的分析的教學(xué)內(nèi)容。首先介紹采樣控制系統(tǒng)的

2、基本概念，采用一些實(shí)例說明連續(xù)系統(tǒng)和離散系統(tǒng)的區(qū)別。第二節(jié)介紹采樣控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，即Z變換和Z反變換、差分方程及求解的基本運(yùn)算。第三節(jié)介紹采樣控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型脈沖傳遞函數(shù)的建立，開環(huán)和閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)以及帶零階保持器的脈沖傳遞函數(shù)的求取。第四節(jié)介紹采樣控制系統(tǒng)輸出響應(yīng)的求取和系統(tǒng)的性能分析。第五節(jié)介紹采樣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定的條件和系統(tǒng)穩(wěn)定性判斷方法。第五節(jié)介紹采樣控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差求取，分析系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和參數(shù)的關(guān)系。目的與

3、要求本單元的教學(xué)目的是讓學(xué)生通過這一章的學(xué)習(xí)了解和掌握離散控制系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型建立的基本方法以。要求學(xué)生了解離散系統(tǒng)性能分析的數(shù)學(xué)工具z變換和z反變換，掌握離散系統(tǒng)求取輸出響應(yīng)的基本方法。了解離散系統(tǒng)的性能與閉環(huán)極點(diǎn)的關(guān)系，掌握離散系統(tǒng)穩(wěn)定性判斷的方法，并能根據(jù)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)結(jié)構(gòu)圖求出系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。重點(diǎn)與難點(diǎn)本單元的重點(diǎn)：數(shù)學(xué)模型的建立在自動(dòng)控制系統(tǒng)性能分析中的重要性，數(shù)學(xué)模型脈沖傳遞函數(shù)求取的方法和過程，離散系統(tǒng)的輸出響應(yīng)的求取和穩(wěn)定性判斷

4、的方法。本單元的難點(diǎn)：離散系統(tǒng)動(dòng)態(tài)輸出響應(yīng)的求取。教學(xué)方法與手段主要采用多媒體教學(xué)，在有些數(shù)學(xué)運(yùn)算時(shí)加板書解釋。DA轉(zhuǎn)換器AD轉(zhuǎn)換器被控對(duì)象執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控參數(shù)微處理器微型計(jì)算機(jī)給定信號(hào)DA轉(zhuǎn)換器AD轉(zhuǎn)換器被控對(duì)象執(zhí)行機(jī)構(gòu)被控參數(shù)微處理器微型計(jì)算機(jī)給定信號(hào)二、采二、采樣過樣過程與采程與采樣定理定理1采采樣函數(shù)的數(shù)學(xué)表示函數(shù)的數(shù)學(xué)表示連續(xù)信號(hào)經(jīng)過采樣后變成了一脈沖序列。其數(shù)學(xué)表達(dá)式為)(te=)(tT????????kkTt)(?采樣函數(shù)可求

5、得)(te)()()(tteteT??????????kkTtte)()(?當(dāng)時(shí)，可得=0?t??0?te)(te?????0)()(kkTtte?考慮到離散信號(hào)僅在采樣時(shí)刻有效，故又可寫為=)(te?????0)()(kkTtkTe????????)2()2()()()()0(TtTeTtTete???2采采樣定理定理連續(xù)信號(hào)經(jīng)過采樣后，變成一個(gè)脈沖序列，由于只含有采)(te)(te)(te樣點(diǎn)上的信息，丟失了各采樣時(shí)刻之間的信息，故