採樣控制系統

定義

具體定義: 指間斷地對系統中某些變數進行測量和控制的系統。

根據採樣裝置在系統中所處的位置不同，可以構成各種採樣系統。例如：

採樣器位於系統閉和迴路之外，或系統本身不存在閉合迴路。

採樣器位於系統閉合迴路之內。

常用誤差採樣控制的閉環採樣系統，如:r(t)、e(t)、y(t)為輸入誤差，輸出的連續信號，

S—採樣開關或採樣器，為實現採樣的裝置。

T—採樣周期。

e*(t)—是e(t)連續誤差信號經過採樣開關後，獲得的一系列離散的誤差信號。

e*(t)作為脈衝控制器的輸入，經控制器對信號進行處理，在經過保持器(或濾波器)恢復為連續信號。即將脈衝信號e*(t)復現為階梯信號e(t)，當採樣頻率足夠時e(t)接近於連續信號，從而去控制被控對象，對象輸出又反饋到輸入端進行調節。

τ(或γ) 採樣保持時間。

系統中一處或幾處的信號是等時間間隔的脈衝序列或數字序列的控制系統，又稱離散控制系統或脈衝控制系統。採樣控制系統由採樣器、數字控制器、保持器和被控對象組成。採樣器通過等時間間隔（採樣周期）的採樣把連續的偏差信號轉換成離散信號,由數字控制器對它進行適當的變換,以滿足控制的需要。

這種作用與連續控制系統的校正或控制裝置相似。最後通過保持器再將數字控制器輸出的離散控制信號轉換成連續的控制信號去控制被控對象。

採樣的要求首先是在工程上提出來的。例如早年的落弓式調節器就是一種典型的採樣調節器，它實質上是一種動圈式指示儀表，通過落弓的周期性下落而壓住儀表指針來接通調節器，使加於執行機構的控制信號為離散的脈衝序列，而採樣周期即等於落弓下落的周期。

又如,雷達跟蹤系統所接收和發射的信號均為脈衝序列,雷達的掃描操作實際上是把方位和仰角的連續信息轉換成採樣數據的一種採樣過程。在社會系統、經濟系統和生物系統中，信息的收集也往往是以離散方式進行的，因此這類系統的建模一般也採用離散方法。

現代在控制系統中採用數字計算機已形成普遍的趨勢，輸入計算機的信號必須具有離散的形式，而且在計算機內還需進一步把離散信號進行量化即將其轉換成數碼形式。此外，連續控制系統的數字仿真，系統的離散化也是必不可少的一個步驟。

①採樣過程：把連續信號轉變為脈衝序列的過程稱採樣過程,簡稱採樣。

②採樣器：實現採樣的裝置,或採樣開關。

③保持器：將採樣信號轉化為連續信號的裝置(或元件)。

④信號復現過程:把脈衝序列--連續信號的過程。

採用系統中既有離散信號，又有連續信號。

採樣開關接通時刻，系統處於閉環工作狀態而在採樣開關斷開時刻系統處於開環工作狀態。