《自动控制理论采样控制系统分析.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《自动控制理论采样控制系统分析.pptx（94页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、典型的采样系统 计算机直接数字控制系统 第1页/共94页上面控制系统框图实际控制系统中是不存在采样开关的。第2页/共94页计算机控制系统的优点：1、有利于实现系统的高精度控制；2、数字信号传输有利于抗干扰；3、可以完成复杂的控制算法，而且参数修 改容易；4、除了采用计算机进行控制外，还可以进行显示，报警等其它功能；5、易于实现远程或网络控制。第3页/共94页采样控制系统也是一类动态系统；该系统的性能也和连续系统一样可以分为动态和稳态两部分；这类系统的分析也可以借鉴连续系统中的一些方法，但要注意其本身的特殊性；采样系统的分析可以采用Z变换方法，也可以采用状态空间分析方法。第4页/共94页8-2
2、8-2 信号的采样与复现信号的采样与复现1 1、采样：、采样：把连续信号变成脉冲或数字序列的把连续信号变成脉冲或数字序列的过程叫做采样；过程叫做采样；2 2、采样器：、采样器：实现采样的装置，又名采样开关；实现采样的装置，又名采样开关；3 3、复现：、复现：将采样后的采样信号恢复为原来的将采样后的采样信号恢复为原来的连续信号的过程；连续信号的过程；4 4、采样方式：、采样方式：（1 1）等周期采样：）等周期采样：（2 2）多阶采样：采样是周期性重复的）多阶采样：采样是周期性重复的 （3 3）多多速速采采样样：有有两两个个以以上上不不同同采采样样周周期的采样开关对信号同时进行采样期的采样开关对信
3、号同时进行采样 （4 4）随随机机采采样样：采采样样是是随随机机进进行行的的,没没有有固定的规律固定的规律第5页/共94页一个连续信号经采样开关变成了采样信号采样脉冲的持续时间远小于采样周期T和系统的时间常数可以将窄脉冲看成是理想脉冲，从而可得采样后 的采样信号为1 1、信号的采样过程、信号的采样过程第6页/共94页 是理想脉冲出现的是理想脉冲出现的时刻时刻因此采样信号只在脉冲因此采样信号只在脉冲出现的瞬间才有数值，出现的瞬间才有数值，于是采样信号变为于是采样信号变为 因此采样过程可以看作一个调制过程。因此采样过程可以看作一个调制过程。第7页/共94页采样信号的调制过程 第8页/共94页考虑到
4、考虑到 时，时，因此，可以将原来采样信号表达式变为如下因此，可以将原来采样信号表达式变为如下形式：形式：将窄脉冲看作理想脉冲的条件是采样持续时间远远小于采样周期和被控对象的时间常数第9页/共94页2 2、采样定理、采样定理由前面的分析可知，采样窄脉冲为周期性的，由前面的分析可知，采样窄脉冲为周期性的，采样后的信号采样后的信号 取该信号的拉氏变换取该信号的拉氏变换,并令并令 :说明采样后信号频谱是以s为周期的。采样时间满足什么条件？才能复现原信号！第10页/共94页连续信号在时域上是连续的，但频域中的频谱是孤立的；连续信号采样之后，具有以采样角频率 为周期的无限多个频谱。采样信号的频谱第11页/
5、共94页采样定理：采样定理：为使采样后的脉冲序列频谱互不为使采样后的脉冲序列频谱互不搭接，采样频率必须大于或等于原连续信号搭接，采样频率必须大于或等于原连续信号所含的最高频率的两倍，这样方可通过适当所含的最高频率的两倍，这样方可通过适当的理想滤波器把原信号毫无畸变的复现出来。的理想滤波器把原信号毫无畸变的复现出来。香农定理的物理意义是：香农定理的物理意义是：满足香农定理的采满足香农定理的采样信号中含有连续信号的信息，该信息可以样信号中含有连续信号的信息，该信息可以通过具有低通滤波特性的滤波器复现出来。通过具有低通滤波特性的滤波器复现出来。第12页/共94页3 3、零阶保持器、零阶保持器保持器是
6、采样系统的一个基本单元，功能是保持器是采样系统的一个基本单元，功能是将采样信号恢复成连续信号。将采样信号恢复成连续信号。理想滤波器可以将采样信号恢复成连续信号；理想滤波器可以将采样信号恢复成连续信号；理想滤波器是物理上不可实现的，因此要寻理想滤波器是物理上不可实现的，因此要寻找一种物理上可实现，特性上又接近于理想找一种物理上可实现，特性上又接近于理想滤波器的设备滤波器的设备保持器。保持器。采样信号只在采样点上有定义采样信号只在采样点上有定义,e*(KT),e*(KT)和和e*(K+1)T)e*(K+1)T)都是有定义的都是有定义的,但是在这两者之但是在这两者之间的时间段上连续信号应该是什么样子
7、呢间的时间段上连续信号应该是什么样子呢?这就是保持器要解决的问题这就是保持器要解决的问题.第13页/共94页保持器是一种时域外推装置，即将过去时刻或现在保持器是一种时域外推装置，即将过去时刻或现在时刻的采样值进行外推。时刻的采样值进行外推。通常把按照常数、线性函数和抛物线函数外推的保通常把按照常数、线性函数和抛物线函数外推的保持器称为零阶、一阶和二阶保持器。持器称为零阶、一阶和二阶保持器。如果取如果取则当前时刻的采样值将被保持到下一个采样时刻则当前时刻的采样值将被保持到下一个采样时刻.这种保持器称为零阶保持器这种保持器称为零阶保持器.如何用数学语言描述如何用数学语言描述这种特性呢这种特性呢?第
8、14页/共94页零阶保持器零阶保持器:把采样时刻把采样时刻KTKT的采样值不增不减地保持到下一个采样时刻（的采样值不增不减地保持到下一个采样时刻（K K1 1）T T。零阶保持器的输入和输出信号 第15页/共94页 由于在采样时刻由于在采样时刻 故保持器的输出 拉氏变换为 零阶保持器的传递函数为 第16页/共94页零阶保持器的传递函数为 零阶保持器的频率特性为 第17页/共94页零阶保持器的频率特性如图所示零阶保持器的频率特性如图所示零阶除了允许主频谱分量通过之外，还允许一部分附加高频分量通过。因此零阶除了允许主频谱分量通过之外，还允许一部分附加高频分量通过。因此复现出的信号与原信号是有差别的
9、。复现出的信号与原信号是有差别的。第18页/共94页4 4、小结、小结采样控制系统的结构；采样控制系统的结构；计算机控制的采样系统的优点；计算机控制的采样系统的优点；采样过程和采样定理；采样过程和采样定理；零阶保持器的传函和特性。零阶保持器的传函和特性。第19页/共94页8-3 Z8-3 Z变换与反变换变换与反变换线线性性连连续续控控制制系系统统可可用用线线性性微微分分方方程程来来描描述述，用用拉拉普普拉拉斯斯变变换换分分析析它它的的暂暂态态性能及稳态性能。性能及稳态性能。对对于于线线性性采采样样控控制制系系统统则则可可用用线线性性差差分分方方程程来来描描述述，用用Z Z变变换换来来分分析析它
10、它的的暂暂态性能及稳态性能。态性能及稳态性能。Z Z变变换换是是研研究究采采样样系系统统主主要要的的数数学学工工具具，由由拉拉普普拉拉斯斯变变换换引引导导出出来来，是是采采样样信号的拉普拉斯变换。信号的拉普拉斯变换。第20页/共94页连续信号连续信号f f（t t）的拉普拉斯变换为）的拉普拉斯变换为连续信号连续信号f f（t t）经过采样得到采样信号）经过采样得到采样信号f f*（t t）为）为其拉普拉斯变换为其拉普拉斯变换为定义新的变量定义新的变量 采样信号的Z变换有第21页/共94页1 1、常用的、常用的Z Z变换方法变换方法级数求和法：级数求和法：将采样信号将采样信号f f*（t t）展
11、开如下）展开如下对上式逐项进行拉普拉斯变换，得对上式逐项进行拉普拉斯变换，得在一定条件下，常用函数的在一定条件下，常用函数的Z Z变换都能够写成闭合形式。变换都能够写成闭合形式。第22页/共94页【例1】求单位阶跃函数1（t）的Z变换。解：单位阶跃函数的采样脉冲序列为 代入代入E(z)E(z)的级数表达式，得的级数表达式，得对上列级数求和，写成闭合形式，得 第23页/共94页部分分式法部分分式法 当连续信号是以拉普拉斯变换式F（S）的形式给出,且F（S）为有理函数时,可以展开成部分分式的形式，即 可得与其对应的z变换为 由此可得F（S）的z变换为 对应的时域表达式第24页/共94页【例2】已知
12、，试求其Z变换.解 将G（s）展开成部分分式 其对应的时域表示式为 两个时域信号的叠加 第25页/共94页留数法留数法设连续信号f(t)的拉普拉斯变换式F（S）及其全部极点pi为已知，可利用留数法求其Z变换F(z)，即 当s=pi为一阶极点时，其留数为 当s=pj为q阶极点时，其留数为 s=pi处的留数 式中为第26页/共94页【例】求f（t）=t的z变换 t0 在s=0处有二阶极点，f(t)的z变换F(z)为 解：由于第27页/共94页2 2、Z Z变换基本定理变换基本定理1.线性定理若i为常数，则 线性定理表明,时域函数线性组合的z变换等于各时域函数z变换的线性组合。设有连续时间函数 第2
13、8页/共94页2.滞后定理 设e(t)的z变换为E（z），且t0时，e(t)=0,则滞后定理说明，原函数在时域中延迟k个采样周期求z变换,相当于它的z变换乘以z-k。因此 z-k可以表示时域中的滞后环节,它把采样信号延迟k个采样周期第29页/共94页3.超前定理4.初值定理 设函数e(t)的z变换为E(z)，则 设e(t)的z变换为 E(z)，而且存在，则 第30页/共94页5.5.终值定理终值定理 6.复数位移定理 设函数e(t)的z变换为E(z)，且在z平面上的以原点为圆心的单位圆上和圆外均没有极点，则设函数e(t)的z变换为E(z)，则第31页/共94页3 3、Z Z反变换反变换 由E(
14、z)求e*(t)过程称为z反变换，表示为 由于z变换只表征连续函数在采样时刻的特性,并不反映采样时刻之间的特性,因此z反变换只能求出采样函数e*(t),不能求出其连续函数e(t)。即有 第32页/共94页常用的常用的Z Z反变换方法反变换方法1 1、长除法、长除法 将E(z)的分子、分母多项式按z的降幂形式排列,用分子多项式除以分母多项式,可得到E(z)关于z-1的无穷级数形式,在根据延迟定理得到e*(t)。对上式求z反变换,得 第33页/共94页2 2、部分分式法、部分分式法 将E(z)/z展开成部分分式。由于在E(z)式中,分子表达式中通常含有z。得到部分分式后,再将z乘到各部分分式的分子
15、部分,再查表进行反变换即可,所以也称为查表法。第34页/共94页【例3】求的z反变换。解 将E(z)/z展开成部分分式为 则对应的时间函数e*(t)为 则有第35页/共94页3.3.留数法留数法由z变换的定义有 用zm-1乘上式两端,得 根据复变函数理论,知 第36页/共94页当z=pi为单极点时，其留数为 当z=pj为n重极点时，其留数为 第37页/共94页4 4 差分方程差分方程描述描述n n阶线性连续系统的数学模型为微分方程，而描述线性采样系统的教学阶线性连续系统的数学模型为微分方程，而描述线性采样系统的教学模型为差分方程。模型为差分方程。差分的定义：差分的定义：一阶前向差分定义为一阶前
16、向差分定义为二阶前向差分定义为二阶前向差分定义为第38页/共94页一阶后向差分定义为：一阶后向差分定义为：二阶后向差分定义为：二阶后向差分定义为：前向和后向差分示意图第39页/共94页【例】一阶采样系统的差分方程为 解:对方程两边进行在z变换，并由实移定理 其中b为常数,因为 所以 第40页/共94页8-4 8-4 脉冲传递函数脉冲传递函数一、脉冲传递函数的基本概念 线性采样系统初始条件为零时,系统输出信号的z变换与输入信号的z变换之比,称为线性采样系统的脉冲传递函数,或简称为z传递函数。实际采样系统的输出信号通常是连续信号,为了应用脉冲传递函数概念,可在系统的输出端虚设一个同步采样开关,使输
17、出成为采样信号。第41页/共94页实际采样系统第42页/共94页设输入脉冲序列为由叠加原理可求出系统对脉冲序列的响应为 根据z变换的卷积定理，上式的z变换为 式中：G(z)、R(z)、Y(z)分别为g(t)、r(t)、y(t)的z变换。第43页/共94页即采样系统脉冲传递函数为采样脉冲传函为连续系统的脉冲响应的Z变换脉冲传递函数和连续系统的传递函数一样表征了采样系统的固有特性；它除了与系统的结构、参数有关系，还与采样开关在系统中的具体位置有关。第44页/共94页1 1、两个环节有采样开关时、两个环节有采样开关时根据脉冲传递函数的定义：根据脉冲传递函数的定义：当环节之间有采样开关时，等效脉冲传递
18、函数为各串联环节脉冲传递函数之积。该结论也可推广到n个环节串联的情况二、串联环节的脉冲传函第45页/共94页2 2、两个环节没有采样开关时、两个环节没有采样开关时当串联环节之间无采样开关时,系统脉冲传递函数为各串联环节传递函数乘积的z变换。该结论可推广到相互间无采样开关的n个环节串联的情况。第46页/共94页3 3、有零阶保持器时的开环系统脉冲传递函数、有零阶保持器时的开环系统脉冲传递函数 有零阶保持器时的开环采样系统 第47页/共94页三、闭环系统的脉冲传递函数三、闭环系统的脉冲传递函数第48页/共94页闭环系统的误差脉冲传递函数 闭环系统脉冲传递函数为系统输出第49页/共94页当系统有扰动
19、作用时,可得闭环系统的误差与扰动间的脉冲传递函数为 系统输出与扰动之间的脉冲传递函数 由于系统中有采样器的存在，所以一般情况下 第50页/共94页例例 设闭环采样系统结构图如图所示，试证其闭环脉冲传递函数为设闭环采样系统结构图如图所示，试证其闭环脉冲传递函数为 闭环采样系统结构图第51页/共94页对于有些采样控制系统，无法写出闭环脉冲传递函数只能写出输出的Z变换第52页/共94页8-5 8-5 采样系统的分析采样系统的分析稳定性分析稳定性分析闭环极点分布与瞬态响应的关闭环极点分布与瞬态响应的关系系稳态误差分析稳态误差分析第53页/共94页1 1、采样稳定性分析、采样稳定性分析1 1）稳定性的基
20、本概念）稳定性的基本概念稳定性是指在扰动的作用下，系统会偏离原来的平衡位置，在扰动撤除后，稳定性是指在扰动的作用下，系统会偏离原来的平衡位置，在扰动撤除后，系统恢复到原来平衡状态的能力；系统恢复到原来平衡状态的能力；根据稳定性的定义，可以采用脉冲响应的情况来研究系统的稳定性；根据稳定性的定义，可以采用脉冲响应的情况来研究系统的稳定性；系统的脉冲响应如果能够衰减到系统的脉冲响应如果能够衰减到0 0，则系统是稳定的；，则系统是稳定的；否则系统是不稳定的。否则系统是不稳定的。第54页/共94页采样系统的脉冲响应：由Z反变换得由上式可若 ，即系统的所有极点位于Z平面的单位圆内，则2）稳定条件：第55页
21、/共94页采样系统稳定的充分必要条件是：系统闭环脉冲传递函数的所有极点位于Z平面上的单位圆内。或者说，所有极点的模都小于1,即 ，单位圆就是稳定区域的边界。第56页/共94页S平面的左半平面 ，z的幅值在0和1之间变化，对应z平面单位圆内；S平面的虚轴 ，对应z平面的单位圆；当 由 变到 时，3）s平面与z平面的映射关系第57页/共94页线性采样系统不能直接使用劳斯稳定判据，因为采样系统稳定边界是线性采样系统不能直接使用劳斯稳定判据，因为采样系统稳定边界是z z平面上以原点为圆心的单位圆周，而平面上以原点为圆心的单位圆周，而不是虚轴。为能使用劳斯判据，可将不是虚轴。为能使用劳斯判据，可将z z
22、平面上单位圆周映射到新坐标系中的虚轴，这种变换称为平面上单位圆周映射到新坐标系中的虚轴，这种变换称为w w变换变换，或，或称双线性变换。称双线性变换。4）线性采样系统劳斯判据第58页/共94页式中，z、w均为复变量，可分别写为 代入双线性变换公式，得w平面虚轴上的点对应于上式中实部为零的点，即 则设第59页/共94页z z平平面面上上单单位位圆圆内内(x(x2 2+y+y2 21)1)对对应应着着w w平平面面实实部部为为负负数数的的左左半半平平面面。z z平平面面上上单单位位圆圆外外(x(x2 2+y+y2 21)1)对对应应着着w w平平面面实实部部为为正正数数的的右右半半平平面。面。z
23、z平面与平面与w w平面的映射关系所示。平面的映射关系所示。第60页/共94页【例】设采样控制系统的方框图如图所示。采样周期T=1s,T=0.5s试求使系统稳定的K值范围。解 系统的开环脉冲传递函数为相应的闭环系统特征方程为第61页/共94页将T=1s代入上式，得 进行w变换可求得w域系统的特征方程为 根据代数判据，闭环系统稳定条件为所以稳定时K的取值为 第62页/共94页同理可得T=1s时 稳定时K的取值为 稳定时K的取值为 同理可得,T=0.5s时 开环增益K和采样周期T对采样系统稳定性有如下影响：(1)采样周期T一定时，增加开环增益K会使采样系统稳定性变差，甚至使系统不稳定。(2)开环增
24、益K一定时,采样周期T越长，丢失的信息越多，对采样系统稳定性及动态性能均不利，甚至使系统不稳定。第63页/共94页2 2、闭环脉冲传递函数零、极点分布与暂态响应的闭环脉冲传递函数零、极点分布与暂态响应的一般关系一般关系 1）系统的单位阶跃响应 设闭环采样系统的脉冲传递函数为式中M(Z)、D(Z)闭环脉冲传递函数分子多项式和分母多项式 设i闭环极点 zj闭环零点第64页/共94页当输入为单位阶跃信号时系统输出信号的z变换为 将上式展成部分分式可得式中：第65页/共94页对上式进行z反变换，得采样系统输出采样信号为 上式右边第一项为系统的稳态响应分量，第二项为暂态响应分量。显然,随极点在平面位置的
25、不同，它所对应的暂态分量也不同。第66页/共94页实数极点：实数极点：若实数极点分布在单位圆内，其对应若实数极点分布在单位圆内，其对应的分量呈衰减变化。正实数极点对应的单调衰减，的分量呈衰减变化。正实数极点对应的单调衰减，负实数极点对应的振荡衰减；负实数极点对应的振荡衰减；共轭极点：共轭极点：有一对共轭复数极点i与i，即 当|i|1时,yi(k)为发散振荡函数；当|i|1时，yi(k)为衰减振荡函数,振荡角频率为i为共轭复数系数Ai的幅角。第67页/共94页暂态响应与极点位置关系 第68页/共94页1)1)当闭环脉冲传递函数的极点位于当闭环脉冲传递函数的极点位于z z平面上以平面上以原点为圆心
26、的单位圆内时原点为圆心的单位圆内时,其对应的暂态分量其对应的暂态分量是衰减的。是衰减的。2)2)要使控制系统具有比较满意的暂态响应要使控制系统具有比较满意的暂态响应,其其闭环极点应尽量避免分布在闭环极点应尽量避免分布在Z Z平面单位圆内的平面单位圆内的左半部左半部,最好分布在单位圆内的右半部。最好分布在单位圆内的右半部。3)3)极点尽量靠近坐标原点极点尽量靠近坐标原点,相应的暂态分量衰相应的暂态分量衰减速度较快。减速度较快。4)4)离单位圆周最近且附近无闭环零点的共轭离单位圆周最近且附近无闭环零点的共轭复数极点为主导极点。复数极点为主导极点。第69页/共94页3 3、采样系统的稳态误差、采样系
27、统的稳态误差与连续系统类似地求稳态误差有两种方法：与连续系统类似地求稳态误差有两种方法：1)1)应用应用z z变换变换终值定理终值定理计算稳态误差的终值；计算稳态误差的终值；2)2)应用误差脉冲传递函数计算应用误差脉冲传递函数计算静态误差系数静态误差系数,进而得到稳态误差。进而得到稳态误差。第70页/共94页误差脉冲传递函数为误差脉冲传递函数为闭环采样控制系统 第71页/共94页由z变换终值定理得稳态误差为 与连续系统类似,开环脉冲传递函数的一般形式为=0=0称为称为0 0型系统；型系统；=1=1称为称为I I型系统；型系统；=n=n称为称为n n型系统。型系统。第72页/共94页定义为静态位
28、置误差系数定义为静态位置误差系数对于对于0 0型系统型系统 为一常量，稳态误差为为一常量，稳态误差为对于对于型及以上系统型及以上系统1）单位阶跃输入：第73页/共94页定义静态速度误差系数定义静态速度误差系数对于对于0 0型系统型系统 ，稳态误差为，稳态误差为对于对于型型 为常值为常值 ,也为常值也为常值对于对于型及以上系统型及以上系统2）单位斜坡输入：第74页/共94页定义静态加速度误差系数对于0型和型系统 ，稳态误差为对于型 为常值,也为常值3）单位加速度输入：第75页/共94页采样系统误差除了与系统的结构、参数和输入采样系统误差除了与系统的结构、参数和输入信号有关外，还与采样周期有关，缩
29、小采样周信号有关外，还与采样周期有关，缩小采样周期可以减小稳态误差。期可以减小稳态误差。系统型别系统型别位置误差位置误差速度误差速度误差加速度误差加速度误差0 0型型1 1型型0 02 2型型0 00 0第76页/共94页例 采样系统结构图如图所示，设T=0.2s，输入信号为求系统的稳态误差。解：系统的开环脉冲传递函数为第77页/共94页解：系统的开环脉冲传递函数为T=0.2s时系统特征方程为 所以系统稳定 所以采样时刻的稳态误差为 第78页/共94页关于采样时刻之间的波纹引起的误差 由于采样，系统中增加了高频分量，造成了采样间隔的纹波如图所示。它们同样影响到采样点的稳态误差，所以在用上述方法
30、求误差时，严格说还应将它们也考虑进去。分析纹波须应用修正z变换法。采样时刻间的纹波 第79页/共94页8-6 8-6 最少拍采样系统的校正最少拍采样系统的校正在采样系统中通常将一个采样周期称之为一在采样系统中通常将一个采样周期称之为一拍，若在典型输入信号作用下，经过最少采拍，若在典型输入信号作用下，经过最少采样周期，系统的采样误差信号减小为零实现样周期，系统的采样误差信号减小为零实现完全跟踪，则称之为完全跟踪，则称之为最少拍系统最少拍系统。具有数字控制器的采样控制系统 第80页/共94页闭环脉冲传递函数 误差脉冲传递函数为求出数字控制器的脉冲传递函数为 或 第81页/共94页最小拍系统的设计是
31、针对典型输入作用进行的最小拍系统的设计是针对典型输入作用进行的.典型输入信号的典型输入信号的z z变换可以表示为如下一般形式变换可以表示为如下一般形式所以有 根据终值定理，采样系统的稳态误差为 第82页/共94页根据终值定理，采样系统的稳态误差为 要使系统无稳态误差 可取 可得最小拍系统的闭环脉冲传递函数闭环误差脉冲传递函数第83页/共94页（1 1）单位阶跃输入）单位阶跃输入 可见，最小拍系统经过一拍便可以完全跟踪输入信号 这样的采样系统称为一拍系统，调节时间为 最小拍系统阶跃响应序列 第84页/共94页（2 2）单位斜坡输入）单位斜坡输入 可见，最小拍系统经过二拍便可以完全跟踪输入信号 这
32、样的采样系统称为二拍系统，调节时间为 最小拍系统斜坡响应序列 第85页/共94页（3 3）单位加速度输入）单位加速度输入 第86页/共94页可见，最小拍系统经过三拍便可以完全跟踪单位加速度输入信号。这样的采样系统称为三拍系统，调节时间为 最小拍系统单位加速度响应序列 第87页/共94页例 采样控制系统如图所示，其中连续部分的传递函数为 已知T=0.5s，试求在单位斜坡输入下，最小拍系统数字控制器的脉冲传递函数.第88页/共94页解：由图可知所以最小拍系统数字控制器的脉冲传递函数第89页/共94页单位斜坡响应 暂态过程只要两个采样周期即可结束!第90页/共94页则系统的输出信号的z变换为 将上述系统的输入信号改为单位阶跃信号 此时动态过程也可在两个采样周期内结束，但在t=T时超调量为100%。第91页/共94页单位阶跃响应 第92页/共94页 根据一种典型信号进行校正设计的最小拍采样系统，往往不能很好地适应其它形式的输入信号，这使最小拍系统的应用受到很大的局限；其次，上述校正方法只能保证在采样时刻的稳态误差为零，而在采样点之间系统的输出可能会出现纹波，因此把这种系统称为有纹波系统。纹波的存在不仅影响系统的精度，而且会增加系统的机械磨损和功耗，这是我们不希望的。适当的增加暂态时间(拍数)，可以实现无纹波输出的采样系统。第93页/共94页感谢您的观看！第94页/共94页