离散系统分析与校正：线性控制系统详解

《自动控制原理》（第六版）课件的第7章主要探讨线性离散系统的分析与校正，这是自动化技术中的核心内容。该章节首先定义了连续系统和离散系统的基本概念，指出如果控制系统中的信号是连续时间函数，则称为连续系统；而含有脉冲或数码信号的系统则被归类为离散系统。离散系统进一步细分为两种类型：采样控制系统和数字控制系统。 采样控制系统是本章的重点，它涉及的是传感器获取的连续信号在特定时间点上的离散化过程。周期采样是指在固定时间间隔内进行采样，而非周期采样则是随机或时变的。在采样过程中，理想的采样开关如电子开关会形成矩形脉冲序列，其频率由采样周期决定。然而，实际应用中由于开关动作时间极短，采样时间远小于系统的时间常数，所以采样信号可以近似看作一系列的理想脉冲。 采样过程中存在的问题是，如果没有适当的滤波和信号复现，相邻脉冲之间的空白期会导致系统处于开环状态，影响系统的抗扰性和控制性能。因此，信号复现过程必不可少，通过保持器将脉冲序列恢复为连续信号，确保系统的稳定性和准确性。 数字控制系统，即计算机控制系统，利用计算机处理和控制信号，通常涉及更复杂的算法和硬件设计。这部分内容可能包括数字信号处理技术、控制器设计以及数字化控制系统的实现方法。 在实际的线性离散系统分析与校正中，可能涉及到系统稳定性分析（如Z变换和根轨迹分析）、控制器设计（PID控制器、数字控制器等）、以及频域或时域的校正策略。对于校正部分，可能会讨论如何通过调整系统的参数，如增益、相位等，来改善系统的动态响应特性，减少稳态误差，并确保系统满足特定的性能指标。 这一章深入剖析了离散系统的理论基础和实际应用，对理解现代工业自动化、通信工程和控制工程等领域具有重要意义。掌握好线性离散系统的分析与校正方法，能够为工程师们设计和优化各种实时控制系统的性能提供关键支持。