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1、采样控制系统克劳德.艾尔伍德.香农1916.4.30.2001.2.24香农是信息论的创始人,对现代电子计算机的产生和发展有重要影响,是电子计算机理论的重要奠基人之一。通信的基本问题就是在一点重新准确地或近似地再现另一点所选择的消息正是沿着这一思路他应用数理统计的方法来研究通信系统,从而创立了影响深远的信息论。引入了信息熵的概念,给出了信息传输的基本数学模型。给出了著名的计算信息熵的公式。H=-pi log pi哈利奈奎斯特1928,奈奎斯特采样定理1933年由苏联工程师科捷利尼科夫首次用公式严格地表述这一定理,因此在苏联文献中称为科捷利尼科夫采样定理。1948年信息论的创始人C.E.香农对这
2、一定理加以明确地说明并正式作为定理引用,因此在许多文献中又称为香农采样定理采样系统的概述离散控制采样控制计算机控制信号的采样与保持采样时间采样频率采样角频率采样保持ZOH:Z变换与Z反变换Z变换基本性质1.线性定理2.超前定理3.滞后定理4.复数偏移定理5.初值定理6.终值定理7.卷积定理Z域尺度定理:已知f(kT)的Z变换为F(z),则:Z反变换长除法部分分式法留数计算法微分状态空间传函差分脉冲传函离散状态离散化Z变换脉冲传递函数:开环系统闭环系统注意采样开关的位置!微分传函状态空间拉普拉斯反变换拉普拉斯变换C(sI-A)(-1)B+D差分脉冲传函离散状态Z反变换Z变换直接程序法,串联程序法,并联程序法C(zI-G)(-1)H+D采样系统的性能分析:系统性能稳定性静态性能动态性能闭环极点的位置,双线性变换终值定理闭环零极点的位置Homework:11.17用z变换的方法求解下列差分方程离散状态空间转化为脉冲传递函数:3.采样系统如下,计算系统的闭环脉冲传递函数并判断其稳定性。(采样周期T为1)求闭环特征根:Z1=-0.5313Z2=0.2861两根均在单位圆内,因此闭环系统稳定双线性变换:第一列全为 正,系统稳定采样控制系统的系统结构图如上图所示。采样周期T=1s,判断系统的稳定性,若系统稳定,求出当输入为R(t)=1(t)+5t时,系统的稳态误差。