采樣周期的選擇
發(fā)布時間:2011/10/8 10:12:17 訪問次數(shù):4318
(1)選擇采樣周期的重要性 L1117L
采樣周期越小,數(shù)字模擬越精確,控制效果越接近連續(xù)控制。對大多數(shù)算法,縮短采樣周期可使控制回路性能改善,但采樣周期縮短時,頻繁的采樣必然會占用較多的計算工作時間,同時也會增加CPU的計算負(fù)擔(dān),而對有些變化緩慢的受控對象,無須很高的采樣頻率即可滿意地進(jìn)行跟蹤,過多的采樣反而沒有多少實際意義。
(2)選擇采樣周期的原則——采樣定理
最大采樣周期滿足香農(nóng)定理,有 Tmax=1/2fmax (3.21)
式中,fmax為信號頻率組分中最高的頻率分量。
(3)選擇采樣周期應(yīng)綜合考慮的因素
①給定值的變化頻率。加到被控對象上的給定值變化頻率越高,采樣頻率應(yīng)越高,以使給定值的改變通過采樣迅速得到反映,而不致在隨動控制中產(chǎn)生大的時延。
②被控對象的特性?紤]對象變化的緩急,若對象是慢速的熱工或化工對象,則丁一般取得較大;在對象變化較快的場合,T應(yīng)取得較小。
考慮干擾的情況,從系統(tǒng)抗干擾的性能要求來看,要求采樣周期短,使擾動能迅速得到校正。
③使用的算式和執(zhí)行機構(gòu)的類型。采樣周期太小,會使積分作用、微分作用不明顯。同時,因受微機計算精度的影響,當(dāng)采樣周期小到一定程度時.前后兩次采樣的差別反映不出來,使調(diào)節(jié)作用因此而減弱。
執(zhí)行機構(gòu)的動作慣性大,采樣周期的選擇要與之適應(yīng),否則執(zhí)行機構(gòu)來不及反映數(shù)字控制器輸出值的變化。
④控制的回路數(shù)。要求控制的回路較多時,相應(yīng)的采樣周期越長,以使每個回路的調(diào)節(jié)算法都有足夠的時間來完成?刂频幕芈窋(shù),n與采樣周期T有如下關(guān)系:
式中,Tj是第j個回路控制程序的執(zhí)行時間。
表3·3所示是常用被控量的采樣周期。實踐中,可按表中的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),通過試驗最后確定最合適的采樣周期。
(1)選擇采樣周期的重要性 L1117L
采樣周期越小,數(shù)字模擬越精確,控制效果越接近連續(xù)控制。對大多數(shù)算法,縮短采樣周期可使控制回路性能改善,但采樣周期縮短時,頻繁的采樣必然會占用較多的計算工作時間,同時也會增加CPU的計算負(fù)擔(dān),而對有些變化緩慢的受控對象,無須很高的采樣頻率即可滿意地進(jìn)行跟蹤,過多的采樣反而沒有多少實際意義。
(2)選擇采樣周期的原則——采樣定理
最大采樣周期滿足香農(nóng)定理,有 Tmax=1/2fmax (3.21)
式中,fmax為信號頻率組分中最高的頻率分量。
(3)選擇采樣周期應(yīng)綜合考慮的因素
①給定值的變化頻率。加到被控對象上的給定值變化頻率越高,采樣頻率應(yīng)越高,以使給定值的改變通過采樣迅速得到反映,而不致在隨動控制中產(chǎn)生大的時延。
②被控對象的特性?紤]對象變化的緩急,若對象是慢速的熱工或化工對象,則丁一般取得較大;在對象變化較快的場合,T應(yīng)取得較小。
考慮干擾的情況,從系統(tǒng)抗干擾的性能要求來看,要求采樣周期短,使擾動能迅速得到校正。
③使用的算式和執(zhí)行機構(gòu)的類型。采樣周期太小,會使積分作用、微分作用不明顯。同時,因受微機計算精度的影響,當(dāng)采樣周期小到一定程度時.前后兩次采樣的差別反映不出來,使調(diào)節(jié)作用因此而減弱。
執(zhí)行機構(gòu)的動作慣性大,采樣周期的選擇要與之適應(yīng),否則執(zhí)行機構(gòu)來不及反映數(shù)字控制器輸出值的變化。
④控制的回路數(shù)。要求控制的回路較多時,相應(yīng)的采樣周期越長,以使每個回路的調(diào)節(jié)算法都有足夠的時間來完成?刂频幕芈窋(shù),n與采樣周期T有如下關(guān)系:
式中,Tj是第j個回路控制程序的執(zhí)行時間。
表3·3所示是常用被控量的采樣周期。實踐中,可按表中的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),通過試驗最后確定最合適的采樣周期。
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