采样周期的选择
发布时间:2011/10/8 10:12:17 访问次数:4299
(1)选择采样周期的重要性 L1117L
采样周期越小,数字模拟越精确,控制效果越接近连续控制。对大多数算法,缩短采样周期可使控制回路性能改善,但采样周期缩短时,频繁的采样必然会占用较多的计算工作时间,同时也会增加CPU的计算负担,而对有些变化缓慢的受控对象,无须很高的采样频率即可满意地进行跟踪,过多的采样反而没有多少实际意义。
(2)选择采样周期的原则——采样定理
最大采样周期满足香农定理,有 Tmax=1/2fmax (3.21)
式中,fmax为信号频率组分中最高的频率分量。
(3)选择采样周期应综合考虑的因素
①给定值的变化频率。加到被控对象上的给定值变化频率越高,采样频率应越高,以使给定值的改变通过采样迅速得到反映,而不致在随动控制中产生大的时延。
②被控对象的特性。考虑对象变化的缓急,若对象是慢速的热工或化工对象,则丁一般取得较大;在对象变化较快的场合,T应取得较小。
考虑干扰的情况,从系统抗干扰的性能要求来看,要求采样周期短,使扰动能迅速得到校正。
③使用的算式和执行机构的类型。采样周期太小,会使积分作用、微分作用不明显。同时,因受微机计算精度的影响,当采样周期小到一定程度时.前后两次采样的差别反映不出来,使调节作用因此而减弱。
执行机构的动作惯性大,采样周期的选择要与之适应,否则执行机构来不及反映数字控制器输出值的变化。
④控制的回路数。要求控制的回路较多时,相应的采样周期越长,以使每个回路的调节算法都有足够的时间来完成。控制的回路数,n与采样周期T有如下关系:
式中,Tj是第j个回路控制程序的执行时间。
表3·3所示是常用被控量的采样周期。实践中,可按表中的数据为基础,通过试验最后确定最合适的采样周期。
(1)选择采样周期的重要性 L1117L
采样周期越小,数字模拟越精确,控制效果越接近连续控制。对大多数算法,缩短采样周期可使控制回路性能改善,但采样周期缩短时,频繁的采样必然会占用较多的计算工作时间,同时也会增加CPU的计算负担,而对有些变化缓慢的受控对象,无须很高的采样频率即可满意地进行跟踪,过多的采样反而没有多少实际意义。
(2)选择采样周期的原则——采样定理
最大采样周期满足香农定理,有 Tmax=1/2fmax (3.21)
式中,fmax为信号频率组分中最高的频率分量。
(3)选择采样周期应综合考虑的因素
①给定值的变化频率。加到被控对象上的给定值变化频率越高,采样频率应越高,以使给定值的改变通过采样迅速得到反映,而不致在随动控制中产生大的时延。
②被控对象的特性。考虑对象变化的缓急,若对象是慢速的热工或化工对象,则丁一般取得较大;在对象变化较快的场合,T应取得较小。
考虑干扰的情况,从系统抗干扰的性能要求来看,要求采样周期短,使扰动能迅速得到校正。
③使用的算式和执行机构的类型。采样周期太小,会使积分作用、微分作用不明显。同时,因受微机计算精度的影响,当采样周期小到一定程度时.前后两次采样的差别反映不出来,使调节作用因此而减弱。
执行机构的动作惯性大,采样周期的选择要与之适应,否则执行机构来不及反映数字控制器输出值的变化。
④控制的回路数。要求控制的回路较多时,相应的采样周期越长,以使每个回路的调节算法都有足够的时间来完成。控制的回路数,n与采样周期T有如下关系:
式中,Tj是第j个回路控制程序的执行时间。
表3·3所示是常用被控量的采样周期。实践中,可按表中的数据为基础,通过试验最后确定最合适的采样周期。
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