北航自动控制原理实验五报告.docx
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1、实验五 采样系统研究一、 实验目的1.了解信号的采样与恢复的原理与其过程,并验证香农定理。 2.掌握采样系统的瞬态响应与极点分布的对应关系。 3.掌握最少拍采样系统的设计步骤。二、 实验原理1.采样:把连续信号转换成离散信号的过程。2.香农定理:如果选择的采样角频率,满足条件(为连续信号频谱的上限频率),即在一个周期采样两次以上,那么经采样所获得的脉冲序列包含了连续信号的全部信息,可以通过理想的低通滤波器无失真地恢复成原连续信号。3.信号的复现:把采样信号转换成连续信号的过程。零阶保持器是将采样信号转换成连续信号的元件,是一个低通滤波器;其功能是把每个采样瞬间的采样值保持到下一个采样瞬间,从而
2、使采样信号变成阶梯信号。其传递函数为。4.采样系统的极点分布对瞬态响应的影响:Z平面的极点分布在单位圆的不同位置,其对应的瞬态分量是不同的。极点在Z平面单位圆时,系统是稳定的。5.最小拍无差系统:通常称一个采样周期为一拍, 系统过渡过程完毕的快慢常采用采样周期来表示,若系统能在最少的采样周期达到对输入的完全跟踪,则称为最少拍无差系统。对最小拍系统时间响应的要:对于某种典型输入,在各采样时刻上无稳态误差;瞬态响应最快,即过渡过程尽量早完毕,其调整时间为有限个采样周期。三、 实验容1.通过改变采频率 T=0.01s、0.2s、0.3 s 、0.4 s 、0.5s,观察在阶跃信号作用下的过渡过程。被
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