西安建筑科技大学：《运动控制系统 Motor Control Systems》课程PPT课件_第三章 直流调速系统的数字控制

电力拖动自动控制系统 直流调速系统的缴 字控制

直流调速系统的数 字控制 第 3 章 电力拖动自动控制系统

模拟系统的优、缺点 优点:物理概念清晰; 控制信号流向直观 缺点:控制规律体现在硬件电路上, 线 路复杂、通用性差 控制效果受到器件的性能、温 度

模拟系统的优、缺点 优点:物理概念清晰; 控制信号流向直观。 缺点:控制规律体现在硬件电路上， 线 路复杂、通用性差; 控制效果受到器件的性能、温 度 等因素的影响

3.1微型计算机数字控 制的主要特点 口硬件电路标准化程度高,不受器件温 度漂移的影响; 口进行逻辑判断和复杂运算,实现不同 于一般线性调节的控制规律 口控制软件更改灵活方便 口具有信息存储、数据通信和故障诊断 等功能

3. 1 微型计算机数字控 制的主要特点 ❑硬件电路标准化程度高，不受器件温 度漂移的影响； ❑进行逻辑判断和复杂运算，实现不同 于一般线性调节的控制规律， ❑控制软件更改灵活方便。 ❑具有信息存储、数据通信和故障诊断 等功能

离散化和数字化 微机数字控制系统的主要特点 是离散化和数字化

微机数字控制系统的主要特点 是离散化和数字化。 离散化和数字化

离散化 对模拟的连 续信号采样形成 原信号 f(nn) 连串的脉冲信 采样 即离散的模 拟信号,这就是 离散化 O1234

离散化 对模拟的连 续信号采样形成 一连串的脉冲信 号，即离散的模 拟信号，这就是 离散化。 O t f(t) 原信号 O n f(nT) 1 2 3 4 … 采样

数字化 离散信号经保 持器保持后,还须 经过数字量化,即 用一组数码(如二O 进制码)来逼近离 保持 散的模拟信号 Na(nT)(电压)→>Na(nT)(数码)

数字化 离散信号经保 持器保持后，还须 经过数字量化，即 用一组数码（如二 进制码）来逼近离 散的模拟信号。 保持 O n N(nT) Na (nT)（电压）→Nd (nT)（数码）

离散化和数字化的负 面效应 口离散化:时间上的不连续性 数字化:量值上的不连续性 负面效应: 口产生量化误差,影响控制精度和平滑 性 口滞后效应,提高控制系统传递函数分母 的阶次,使系统的稳定裕量减小,甚至 会破 坏系统的稳定性

离散化和数字化的负 面效应 ❑ 离散化:时间上的不连续性； ❑ 数字化:量值上的不连续性。 负面效应： ❑ 产生量化误差，影响控制精度和平滑 性。 ❑ 滞后效应，提高控制系统传递函数分母 的阶次，使系统的稳定裕量减小，甚至 会破 坏系统的稳定性

3.1.1数字量化 量化的原则是:在保证不溢出 的前提下,精度越高越好。 存储系数嫌矾精度,其 定义为K=物理量的实际值 微机数字控制系统中的存储系数相当于 模拟控制系统中的反馈系数

3.1.1数字量化 量化的原则是：在保证不溢出 的前提下，精度越高越好。 存储系数显示量化的精度，其 定义为 微机数字控制系统中的存储系数相当于 模拟控制系统中的反馈系数。 物理量的实际值 计算机内部存储值 K =

3.1.2采样频率的选 择 Shannon采样定理 采样频率fmn应不小于信号最高频 率fm的2倍,即fn≥2fmax 经采样及保持后,原信号的频谱不 发生明显的畸变,系统保持原有的性 能

3.1.2 采样频率的选 择 Shannon 采样定理: 采样频率 f sam 应不小于信号最高频 率 fmax 的2倍，即 f sam ≥ 2 fmax 。 经采样及保持后，原信号的频谱不 发生明显的畸变，系统保持原有的性 能

采样频率 实际系统中信号的最高频率很难确 定,尤其对非周期性信号(系统的过 渡过程),其频谱为0至∞的连续函 数,最高频率理论上为无穷大 因此,难以直接用采样定理来确定 系统的采样频率

采样频率 实际系统中信号的最高频率很难确 定，尤其对非周期性信号（系统的过 渡过程），其频谱为 0 至∞的连续函 数，最高频率理论上为无穷大。 因此，难以直接用采样定理来确定 系统的采样频率