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離散系統
鎖定
離散系統是系統的全部或關鍵組成部分的變量具有離散信號形式,系統的狀態在時間的離散點作突變的系統。在時間的離散時刻上取值的變量稱為離散信號,通常是時間間隔相等的數字序列,例如按一定的採樣時刻進行的數據收集。對離散系統需用差分方程描述。離散系統理論廣泛應用於社會、經濟及工程系統領域,如自動機、脈衝控制、採樣調節、數字控制等。離散事件動態系統由觸發事件驅動狀態演化的動態系統。這種系統的狀態通常只取有限個離散值,對應於系統部件的好壞、忙閒等可能狀況。系統的行為可用它產生的狀態或事件序列來描述。系統狀態的改變是由某些環境條件的出現或消失、某些運算、操作的啓動或結束等隨機事件驅動而引起的。由於其狀態空間缺乏可運算的結構,難以用傳統的基於微分或差分方程的方法來研究,利用計算機仿真進行實驗研究常常是主要的方法。
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- 中文名
- 離散(時間)系統
- 外文名
- Discrete-time Systems
- 基本概念
- 定義在離散時間上的系統
- 相關概念
- 連續時間系統、離散信號
- 應用領域
- 控制理論、信號處理
- 常用分類
- 採樣控制系統、數字控制系統
- 定 義
- 系統的全部或關鍵組成部分的變量具有離散信號形式
離散系統基本概念
離散系統離散信號
離散系統離散系統
離散系統Z變換
Z變換(z-transformation)可將時域信號(即:離散時間序列)變換為在複頻域的表達式;是處理離散時間信號的重要工具和途徑。典型的雙邊Z變換公式如下所示:
離散系統分類
離散系統採樣控制系統
採樣控制系統,或稱脈衝控制系統,是指信號形式為脈衝序列的離散系統。
一般來説,採樣系統是對來自傳感器的連續信息在某些規定的時間瞬間取值。如果在有規律的時間間隔下取值,這個時間間隔就稱為採樣週期,這種採樣稱為週期採樣;否則為非週期採樣,或稱隨機採樣。
離散系統數字控制系統
數字控制系統,或稱計算機控制系統,是指信號形式為數字序列的離散系統。
離散系統特點
1)優越性:數字校正的效果好於連續校正;
2)靈活性:軟件實現的控制律更加靈活;
3)抗干擾:使用採樣信號或數字信號的形式易於抑制噪音;
4)精度高:可以採用高敏感度的控制元件提高控制精度;
5)高效性:計算機可分時控制多個系統,效率更高;
6)經濟性:數字控制系統的復現性更好,收益更高,成本更低;
7)抗延遲:對於高延遲系統,可通過採樣減輕延遲的擾動。
離散系統研究方法
由於離散系統中存在離散信號,連續系統中的拉式變換不總是適用於離散系統,有可能出現復變量s的超越函數(實際問題經常簡化為線性系統,此時對線性時不變系統而言不會出現超越函數),因此使用z變換法建立離散系統的數學模型
[3]
。
在現代控制理論中,通常使用狀態空間的概念來描述離散系統。