计算机控制系统基础：采样、信号特点与数学模型

"该资源为一个关于计算机控制系统的PPT，共计67页，涵盖了计算机控制系统的采样、信号特点、数学模型以及控制系统中的总线技术等基础内容。" 计算机控制系统是现代工业自动化的重要组成部分，它利用计算机进行数据处理和控制决策，实现对物理过程的有效监控和管理。在这一领域，理解和掌握计算机控制系统的理论基础至关重要。 首先，讲解了计算机控制系统的信号形式。系统中的信号可以分为四种类型：连续模拟信号、离散模拟信号、连续数字信号和离散数字信号。例如，连续模拟信号在时间和幅值上都是连续的，而离散数字信号则在时间和数值上都是离散的。量化是将离散模拟信号转换为数字信号的过程，它会引入量化误差，这个误差与量化单位q有关，q由模拟信号的满量程和A/D转换的位数决定。 接着，重点讨论了采样和采样定理。采样是将连续信号转变为离散信号的过程，采样周期T必须满足香农采样定理，即采样频率至少是信号最高频率的两倍，以保证离散信号能准确复现原始连续信号。采样器的理想化要求其接通时间远小于采样周期，确保采样瞬间信号的精确获取。此外，保持器用于将离散采样信号转换为连续信号，以便控制对象能够处理，零阶保持器是最常见的保持器类型之一。 在数学模型部分，Z变换是分析离散控制系统的重要工具，它类似于连续控制系统的拉普拉斯变换。通过Z变换，我们可以建立离散系统的数学模型，如差分方程，从而进行系统分析和设计，包括稳定性分析、控制器设计等。 计算机控制系统的总线技术是另一关键点，它涉及如何在系统内部传输数据和指令。不同的总线标准如PCI、CAN、EtherCAT等，各有优缺点，适用于不同的应用场景。 这份PPT详细介绍了计算机控制系统的基础知识，对于理解控制系统的运作机制和设计原则提供了全面的指导。学习这些内容，有助于读者深入掌握计算机控制系统的理论和实践应用。