自動控制第七章

1、南京工程學院教案【教學單元首頁】南京工程學院教案【教學單元首頁】第26～30次課授課學時10學時教案完成時間：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)學基礎第三節(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)學基礎，即Z變換和Z反變換、差分方程及求解的基本運算。第三節(jié)介紹采樣控制系統(tǒng)的數(shù)學模型脈沖傳遞函數(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)結構和參數(shù)的關系。目的與

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

4、的方法。本單元的難點：離散系統(tǒng)動態(tài)輸出響應的求取。教學方法與手段主要采用多媒體教學，在有些數(shù)學運算時加板書解釋。DA轉換器AD轉換器被控對象執(zhí)行機構被控參數(shù)微處理器微型計算機給定信號DA轉換器AD轉換器被控對象執(zhí)行機構被控參數(shù)微處理器微型計算機給定信號二、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)學表示函數(shù)的數(shù)學表示連續(xù)信號經(jīng)過采樣后變成了一脈沖序列。其數(shù)學表達式為)(te=)(tT????????kkTt)(?采樣函數(shù)可求

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