采样控制系统

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。采样控制系统由采样器、数字控制器、保持器和被控对象组成。采样器通过等时间间隔（采样周期）的采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。

采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采样调节器，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，而采样周期即等于落弓下落的周期。

又如,雷达跟踪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采样数据的一种采样过程。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采用离散方法。

现代在控制系统中采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采样过程：把连续信号转变为脉冲序列的过程称采样过程,简称采样。

②采样器：实现采样的装置,或采样开关。

③保持器：将采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。

具体定义: 指间断地对系统中某些变量进行测量和控制的系统。

根据 采样装置在系统中所处的位置不同，可以构成各种采样系统。例如：

采样控制系统开环采样系统

采样器位于系统闭和回路之外，或系统本身不存在闭合回路。

采样控制系统闭环采样系统

采样器位于系统闭合回路之内。

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

S—采样开关或采样器，为实现采样的装置。

T—采样周期。

e*(t)—是e(t)连续误差信号经过采样开关后，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)，当采样频率足够时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) 采样保持时间。

采用系统中既有离散信号，又有连续信号。

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

高精度、高可靠、有效抑制干扰、良好的通用性。

①数字式传感器等数字元件同模拟元件相比具有较高的可靠性、稳定性和结构紧凑等优点。

②受扰动的影响较少，无论在扰动还是在输入的作用下采样控制系统都能在有限的时间内，即经过几个采样周期结束动态过程而达到新的稳定状态。

③实现控制规律的精度较高，而且有较大的灵活性，数字控制器比模拟控制器更易于调整，只要修改程序就可以适应设计上的更改。

等速采样是为了从烟道中取得具有代表性的烟尘样品，需要进行等速采样，即气体进入采样嘴的速度V_n应与采样点的烟气速度V_s相等，其相对误差应在-5%～ 10%以内。采样速度大于或小于采样点的烟气流速都将使采样结果产生偏差。

当采样速度大于或小于采样点的烟气速度都将使采样结果产生偏差，当采样速度Vn大于烟气速度Vs时，处于采样嘴边线以外的部分气流进入采样嘴，而其中的尘粒由于本身的惯性作用，不能改变方向随气流进入采样嘴，继续沿着原来的方向前进，使采取的样品浓度低于采样点的实际浓度。当采样速度Vn小于采样点的烟气速度Vs时，情况恰好相反，样品浓度高于实际浓度。只有采样速度Vn等于采样点的速度Vs时，样品浓度才与实际浓度相等。