计算机控制书上没有的知识点.ppt

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1、D/A的组成框图电子开关电阻网络输入寄存器基准电压求和放大模拟量输出数字量输入T型电阻网络D/A转换器当D=0时S接地；当D=1时S接“地”（虚地）。R-2RT型电阻网络D/A转换器梯形电阻网络A、B、C、D任意一点，其右边的电阻网络等效电阻均等于R。S为电子开关。当D=0时S接地；当D=1时S接“地”（虚地）。基准电源并行数字输入电子开关模拟信号输出RRR2R2R2R2R2RI0I1I2I3S0S1S2S3D0D1D2D3UREFIRfUO－＋△8＋ABCDIo1Io2++_RRR2R2R2R2R2RI0I1I2I3S0S

2、1S2S3D0D1D2D3UREFIUO－＋△8＋ABCDIo1Io2_++当D=0时S接地；当D=1时S接“地”（虚地），T型电阻网络的等效电路即不论模拟开关接到左边还是右边，电阻2R一端总是零电位。其等效电路如图：RRUREFII=UREFR梯形电阻网络A、B、C、D任意一点，其右边的电阻网络等效电阻均等于R。I=UREFRRRR2R2R2R2RI0I1I2I3UREFIABCDI0I1I2I32RRRR2R2R2R2R2RI0I1I2I3S0S1S2S3D0D1D2D3UREFIRfUO－＋△8＋ABCDIo1Io2+

3、+_Io1=I3I2I1I0+++=（D323+D222+D12124I+D020）UO=–RfI01=–（D323+D222+D12124RfI+D020）UO=–(D323+D222+D121+D020)UREFRf24RUO=–(Dn-12n-1+Dn-22n-2+…+D121+D020)UREFRf2nR采样保持电路：对变化较慢的模拟信号(即所谓低频信号)在A/D芯片之前可不加采样保持电路。确切的说,若A/D转换器的速度比模拟信号变化速度高很多倍,我们可将模拟信号直接加到A/D转换器上。如果模拟信号变化比较快,为了保

4、证转换精度,就要在A/D之前加上采样保持电路,使得在转换期间保持模入信号不变。采样-保持（S/H）电路uoA2CuiA1uc（t）（t）（t）输入缓冲放大器模拟开关输出缓冲放大器保持电容采样-保持电路波形图采样采样采样保持保持uiucuo（t）（t）（t）000ttt采样周期选取的一般原则：（1）系统受扰动情况若扰动和噪声都较小，采样周期T应选大些；对于扰动频繁和噪声大的系统，采样周期T应选小些。（2）被控系统动态特性滞后时间大的系统，采样周期T应选大些；滞后时间小的系统，采样周期T应选小些。（3）控制品质指标要求若超调量为

5、主要指标，采样周期T应选大些；若希望过渡过程时间短些，采样周期T应选小些。零阶保持器的输入和输出信号若将阶梯波输出信号的各中点连接起来，可以得到一条比连续信号滞后T/2的曲线，反映了零阶保持器的相位滞后特性。信号变换是信号丢失（A/D变换）和信号补充（D/A变换）的过程，“失真”在信号变换中或多或少都会发生。只有满足一定的条件（香农采样定理，零阶保持器等），才能够保证信号变换的可靠性。小结：为什么要进行信号变换？参考答案：计算机与被控对象组成的闭环反馈系统的两种信号类型不统一，必须通过信息转换使信号满足各环节的输入输出关系

6、。模拟信号是怎样按照一定的时间间隔抽样成离散信号的呢？参考答案：连续函数f(t)，经一个以T为周期的脉冲采样器调制后可以得到采样函数。几个问题：参考答案：为了不失真的使采样函数恢复原连续函数：采样函数怎样才能不失真地恢复原连续信号？工程上，采样周期怎样确定呢？参考答案：理论上采样频率越高越好，频率越高复现连续信号的精度越高。系统硬件要求采样频率越低越好，采样频率越低对系统硬件要求越低，所以在工程实际中往往采用折中的方案。几个问题：怎样将计算机的数字信号转换为模拟信号？经零阶保持器恢复的信号u*(t)与原连续函数u(t)有多大

7、差别？参考答案：幅频特性：除了允许主频谱通过之外，还允许附加的高频频谱通过一部分。相频特性：附加了滞后相位移，增加了系统不稳定因素。几个问题：参考答案：当时，在被控对象前加一个理想滤波器，可以再现主频谱分量而除掉附加的高频分量。这种滤波器叫做保持器。的拉普拉斯变换式为的采样信号为其拉普拉斯变换式为引入一个新的复变量2.5z变换2.5.1z变换的定义（四个过程很重要）时域s域z域时间序列(信号幅值信息)序列时刻(时间信息)：单位延迟因子第二章本章小结（1）信号变换是信号丢失（A/D变换）和信号补充（D/A变换）的过程，“失真”

8、在信号变换中或多或少都会发生。只有满足一定的条件（香农采样定理，零阶保持器等），才能够保证信号变换的可靠性。（2）在计算机控制系统的反馈通道中，信号变换需要经过以下过程：物理量→传感器信号→标准电信号→A/D转换信号（数字量）。在计算机控制系统的前向通道中，信号变换需要经过以下过程：数字量