控制系统的数字数据

在本文中，我们将讨论所有由离散数据或采样数据组成的离散信号，也称为离散信号控制系统的数字数据。在我们详细讨论这个话题之前我们有必要知道，虽然我们有模拟系统，但是数字技术的需求是什么?
因此，让我们首先讨论一下数字系统相对于模拟系统的一些优点。

1. 与模拟系统相比，数字系统的功耗更低。
2. 数字系统最重要的优点是能够轻松地处理非线性系统控制系统中的数字数据。
3. 数字系统在逻辑操作上工作，因此它们显示出决策特性，这在当今的机器世界中非常有用。
4. 与模拟系统相比，它们更可靠。
5. 数字系统可轻松尺寸可用，重量轻。
6. 他们根据指令工作，我们可以根据我们的需要编程，因此我们可以他们比模拟系统更多功能。
7. 通过具有高精度的数字技术，可以轻松地进行各种复杂任务。

假设您有一个连续信号，那么如何将此连续信号转换为离散信号？通过采样过程的帮助，对这个问题的回答非常简单。

抽样过程

采样过程被定义为借助交换机（也称为采样器）的模拟信号转换为数字信号。采样器是一个连续的开关，直接将模拟信号转换为数字信号。根据我们使用它们的信号的转换，我们可能会有一系列采样器连接。对于理想的采样器，输出脉冲的宽度非常小（趋于零）。现在，当谈论离散系统时，了解Z转换非常重要。我们将在这里讨论离散系统中的Z转换及其公用事业。z变换在离散系统中的作用是相同的傅里叶变换在连续系统中。现在让我们详细讨论Z转换。
我们将z变换定义为

式中，F(k)是离散数据
z是一个复杂的数字
F (z)是F (k)的傅里叶变换。

下面写入z变换的重要属性
线性
让我们考虑两个离散函数f（k）和g（k）的总和

这样p和q是常数，现在正在服用拉普拉斯变换我们有线性的财产：

尺度变化:让我们考虑一个函数f(k)，对z进行变换

然后我们通过改变规模财产

移动属性:根据这个属性

现在让我们讨论一些重要的z变换，我将建议读者学习这些变换:

LAPLACE改变此功能是1 / s²和相应的f（k）= kt。现在这个函数的z转换是

功能f（t）= t²：拉普拉斯变换这个功能是2 / s^3.和相应的f（k）= kt。现在这个函数的z转换是


LAPLACE改变该功能是1 /（S + A）和相应的F（k）= e^（-akt）。现在这个函数的z转换是

Laplace变换该功能是1 /（S + A）²和相应的f（k）= te^-akt.。现在这个函数的z转换是

Laplace改造这个功能是A /（s²+一个²）和相应的f（k）= sin（akt）。现在这个函数的z转换是

Laplace改造此功能是S /（s²+一个²）和相应的f（k）= cos（akt）。现在这个函数的z转换是

现在，有时需要再次采样数据，这意味着将离散数据转换为连续的形式。我们可以通过保持电路将控制系统的数字数据转换成连续形式，下面讨论:

电路:这些是将离散数据转换为连续数据或原始数据的电路。现在有两种类型的保持电路，并详细解释它们：

零阶保持电路
下面给出零阶保持电路的框图表示：
与零阶保持相关的数字。
在框图中，我们给电路一个输入f(t)，当我们允许输入信号通过这个电路时，它将输入信号重新转换为连续信号。零阶保持电路的输出如下图所示。
现在我们感兴趣的是找出零阶保持电路的传递函数。在写出我们拥有的输出方程

在服用拉普拉斯变换我们拥有的上述等式

从上面的等式，我们可以计算转移函数

代入s=jω，我们可以画出零阶保持电路的伯德图。零级保持电路的电气表示如下所示，它由一个与a串联的采样器组成电阻器并且这种组合与电阻器的并联组合连接电容器。

增益图- ZOH的频率响应曲线
ZOH的相位绘图 - 频率响应曲线

一阶保持电路
一阶保持电路的框图表示如下:

一阶保持电路

在框图中，我们给电路一个输入f(t)，当我们允许输入信号通过这个电路时，它将输入信号重新转换为连续信号。第一阶保持电路的输出如下所示：现在我们有兴趣找出一阶保持电路的传递函数。在写出我们拥有的输出方程

在服用拉普拉斯变换我们拥有的上述等式

由上述方程，我们可以计算传递函数为(1-e^-/ s。替代S =Jω，我们可以为零级保持电路绘制Bode图。下面示出了第一阶保持电路的BODE图，其由幅度图和相位角图组成。幅度绘图以幅度值2π/Ω开始_S.。

获得一阶保持电路的图