採样控制系统

定义

具体定义: 指间断地对系统中某些变数进行测量和控制的系统。

根据採样装置在系统中所处的位置不同，可以构成各种採样系统。例如：

採样器位于系统闭和迴路之外，或系统本身不存在闭合迴路。

採样器位于系统闭合迴路之内。

常用误差採样控制的闭环採样系统，如:r(t)、e(t)、y(t)为输入误差，输出的连续信号，

S—採样开关或採样器，为实现採样的装置。

T—採样周期。

e*(t)—是e(t)连续误差信号经过採样开关后，获得的一系列离散的误差信号。

e*(t)作为脉冲控制器的输入，经控制器对信号进行处理，在经过保持器(或滤波器)恢复为连续信号。即将脉冲信号e*(t)复现为阶梯信号e(t)，当採样频率足够时e(t)接近于连续信号，从而去控制被控对象，对象输出又反馈到输入端进行调节。

τ(或γ) 採样保持时间。

系统中一处或几处的信号是等时间间隔的脉冲序列或数字序列的控制系统，又称离散控制系统或脉冲控制系统。採样控制系统由採样器、数字控制器、保持器和被控对象组成。採样器通过等时间间隔（採样周期）的採样把连续的偏差信号转换成离散信号,由数字控制器对它进行适当的变换,以满足控制的需要。

这种作用与连续控制系统的校正或控制装置相似。最后通过保持器再将数字控制器输出的离散控制信号转换成连续的控制信号去控制被控对象。

採样的要求首先是在工程上提出来的。例如早年的落弓式调节器就是一种典型的採样调节器，它实质上是一种动圈式指示仪表，通过落弓的周期性下落而压住仪表指针来接通调节器，使加于执行机构的控制信号为离散的脉冲序列，而採样周期即等于落弓下落的周期。

又如,雷达跟蹤系统所接收和发射的信号均为脉冲序列,雷达的扫描操作实际上是把方位和仰角的连续信息转换成採样数据的一种採样过程。在社会系统、经济系统和生物系统中，信息的收集也往往是以离散方式进行的，因此这类系统的建模一般也採用离散方法。

现代在控制系统中採用数字计算机已形成普遍的趋势，输入计算机的信号必须具有离散的形式，而且在计算机内还需进一步把离散信号进行量化即将其转换成数码形式。此外，连续控制系统的数字仿真，系统的离散化也是必不可少的一个步骤。

①採样过程：把连续信号转变为脉冲序列的过程称採样过程,简称採样。

②採样器：实现採样的装置,或採样开关。

③保持器：将採样信号转化为连续信号的装置(或元件)。

④信号复现过程:把脉冲序列--连续信号的过程。

採用系统中既有离散信号，又有连续信号。

採样开关接通时刻，系统处于闭环工作状态而在採样开关断开时刻系统处于开环工作状态。