離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析(共6頁(yè))

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上 實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)： 離散系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析 系專(zhuān)業(yè) 班 姓名 學(xué)號(hào) 授課老師 預(yù)定時(shí)間2014-5-27實(shí)驗(yàn)時(shí)間2014-5-27實(shí)驗(yàn)臺(tái)號(hào) 一、 目的要求1掌握香農(nóng)定理，了解信號(hào)的采樣保持與采樣周期的關(guān)系。 2掌握采樣周期對(duì)采樣系統(tǒng)的穩(wěn)定性影響。二、 原理簡(jiǎn)述1 信號(hào)的采樣保持：電路圖：連續(xù)信號(hào)x(t) 經(jīng)采樣器采樣后變?yōu)殡x散信號(hào)x*(t)，香農(nóng) (Shannon) 采樣定理指出，離散信號(hào)x*(t)可以完滿(mǎn)地復(fù)原為連續(xù)信號(hào)條件為： s2max式中S 為采樣角頻率，且，(T 為采樣周期)，max為連續(xù)信號(hào)x (t) 的幅頻譜| x (j)| 的上限頻率T s 若連續(xù)信號(hào)x (t

2、) 是角頻率為S = 2p ´ 2.5 的正弦波，它經(jīng)采樣后變?yōu)閤*(t)，則x*(t) 經(jīng)保持器能復(fù)原為連續(xù)信號(hào)的條件是采樣周期，正弦波max=S5 p ，所以2、閉環(huán)采樣控制系統(tǒng)電路圖：閉環(huán)采樣系統(tǒng)的開(kāi)環(huán)脈沖傳遞函數(shù)為： 閉環(huán)脈沖傳遞函數(shù)為：閉環(huán)采樣系統(tǒng)的特征方程式為：特征方程式的根與采樣周期T 有關(guān)，若特征根的模均小于1，則系統(tǒng)穩(wěn)定，若有一個(gè)特征根的模大于1，則系統(tǒng)不穩(wěn)定，因此系統(tǒng)的穩(wěn)定性與采樣周期T 的大小有關(guān)。三、 儀器設(shè)備 PC機(jī)一臺(tái)，TD-ACC+（或TD-ACS）教學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)一套。4、 內(nèi)容步驟1準(zhǔn)備：將信號(hào)源單元的“ST”的插針和“5V”插針用“短路塊”短接。 2信

3、號(hào)的采樣保持實(shí)驗(yàn)步驟 (1) 按圖接線(xiàn)。檢查無(wú)誤后開(kāi)啟設(shè)備電源。 (2) 將正弦波單元的正弦信號(hào) (將頻率調(diào)為2.5HZ) 接至LF398 的輸入端“IN1”。 (3) 調(diào)節(jié)信號(hào)源單元的信號(hào)頻率使“S”端的方波周期為20ms 即采樣周期T = 20ms。 (4) 用示波器同時(shí)觀(guān)測(cè)LF398 的OUT1 輸出和 IN1 輸入，此時(shí)輸出波形和輸入波形一致。 (5) 改變采樣周期，直到200ms，觀(guān)測(cè)輸出波形。此時(shí)輸出波形仍為輸入波形的采樣波形，還未失真，但當(dāng)T > 200ms 時(shí)，沒(méi)有輸出波形，即系統(tǒng)采樣失真，從而驗(yàn)證了香農(nóng)定理。 3閉環(huán)采樣控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)步驟 (1) 按圖接線(xiàn)。檢查無(wú)誤后開(kāi)啟

4、設(shè)備電源。 (2) 取“S”端的方波信號(hào)周期T = 20ms。 (3) 階躍信號(hào)的產(chǎn)生：產(chǎn)生1V 的階躍信號(hào)。 (4) 加階躍信號(hào)至r (t)，按動(dòng)階躍按鈕，觀(guān)察并記錄系統(tǒng)的輸出波形c (t)，測(cè)量超調(diào)量Mp。 (5) 調(diào)節(jié)信號(hào)源單元的“S”信號(hào)頻率使周期為50ms 即采樣周期T = 50ms。系統(tǒng)加入階躍信號(hào)，觀(guān)察并記錄系統(tǒng)輸出波形，測(cè)量超調(diào)量Mp。 (6) 調(diào)節(jié)采樣周期使T = 120ms，觀(guān)察并記錄系統(tǒng)輸出波形。5、 數(shù)據(jù)處理1、 信號(hào)的采樣保持采樣周期T=1ms：采樣周期T=100ms：采樣周期T=200ms：2、 閉環(huán)采樣控制系統(tǒng)方波信號(hào)周期T=20ms：方波信號(hào)周期T=50ms：方波信號(hào)周期T=120ms：6、 分析討論