计算机控制下的采样系统分析与零阶保持器原理

本文主要讨论的是计算机控制技术中的开环脉冲传递函数和采样控制系统理论。首先，我们明确了什么是采样控制系统，它是一种具有离散传输通道的系统，其信号传递过程经历了连续到离散的过程。在采样过程中，单位理想脉冲序列被用来将连续信号转换为离散信号，这可以看作是对信号的幅值调制。采样周期T决定了信号的精度，采样定理指出，为了不失真地复原信号，采样频率至少应是被采样信号最高频率的两倍。 接着，文章引入了零阶保持器的概念。零阶保持器是一种关键组件，它的作用是将上一个采样时刻的值保持到下一个采样时刻，从而将离散的采样信号f*(t)转变为阶梯信号fk(t)，解决了从离散信号到连续信号的复现问题，即插值问题。零阶保持器的理想实现是一个滤波器，其输出信号频谱清晰，能确保采样信号准确地反映出原始信号的变化规律。 具体到例10中，具有零阶保持器的开环采样系统结构图展示了这一过程。通过计算脉冲传递函数G(z)，我们可以了解系统的动态特性和响应特性。该部分可能涉及拉普拉斯变换或者Z变换等工具，将系统的微分方程或差分方程转化为z域的数学模型，以便分析系统的稳定性、性能指标和控制策略。 本资源深入探讨了采样控制系统的核心理论，包括采样过程、采样定理以及零阶保持器的作用，这对于理解和设计实际的计算机控制系统具有重要意义。在深入理解这些概念的基础上，工程师能够更好地设计和优化采样控制系统，确保其在工业控制、信号处理等领域的高效应用。