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原来的连续信号,需要采用图6-8所示的理想低通滤波器,然而理想低通滤波器物理上不可 实现,因此工程上常用零阶保持器。 在设计离散系统时,香农采样定理是必须亚格遵守的一条准则,它指明了从采样信号中 不失真地复现原连续信号的采样周期T的上界或采样角频率O,的下界。 6.2.2零阶保持器 为了对连续信号进行控制,需要使用保持器将控制器输出的离散信号转换为连续信号。 在工程实践中,普遍采用零阶保持器。零阶保持器把前一采样时刻nT的采样值e(nT)一直 保持到下一采样时刻(n+1)T到来之前 () 给零阶保持器输入一个理想单位脉冲),则其 单位脉冲响应函数g4()是幅值为1,持续时间为T的 矩形脉冲,如图6-10所示,它可分解为两个单位阶跃 0 T 函数的和,即 g0=10-1(1-T) (6-14) 图610零阶保持器的脉冲响应 对脉冲响应函数g()取拉氏变换,可得零阶保持器的 传递函数 G,6)=1e1-e (6-15) SS 在式(6-15)中,令3=j0,得零阶保持器的频率特性: G.o)2e(em)Tsin(Tol2) (6-16) 2jo To/2 若以采样角频率,=2π/T来表示,则上式可表示为 G,Uo=2红.n(ole,)-a (6-17) 0、π(00.) 根据上式,可画出零阶保持器的幅频特性G,(jo和相频特性∠G,(Uo)如图61所 示。由图可见,零阶保持器具有如下特性: (1)低通特性:由于幅频特性的幅值随频率值的增大而迅速衰减,说明零阶保持器基 本上是一个低通滤波器,但与理想滤波器特性相比,在。=),/2时,其幅值只有初值的 236 236 原来的连续信号,需要采用图 6-8 所示的理想低通滤波器,然而理想低通滤波器物理上不可 实现,因此工程上常用零阶保持器。 在设计离散系统时,香农采样定理是必须严格遵守的一条准则,它指明了从采样信号中 不失真地复现原连续信号的采样周期 T 的上界或采样角频率 s 的下界。 6.2.2 零阶保持器 为了对连续信号进行控制,需要使用保持器将控制器输出的离散信号转换为连续信号。 在工程实践中,普遍采用零阶保持器。零阶保持器把前一采样时刻 nT 的采样值 e(nT ) 一直 保持到下一采样时刻 (n +1)T 到来之前。 给零阶保持器输入一个理想单位脉冲  (t) ,则其 单位脉冲响应函数 g (t) h 是幅值为 1,持续时间为 T 的 矩形脉冲,如图 6-10 所示,它可分解为两个单位阶跃 函数的和,即 g (t) 1(t) 1(t T) h = − − (6-14) 对脉冲响应函数 h g (t)取拉氏变换,可得零阶保持器的 传递函数 s e s e s G s Ts Ts h − − − = − = 1 1 ( ) (6-15) 在式(6-15)中,令 s = j ,得零阶保持器的频率特性: / 2 / 2 / 2 1 2 ( ) sin( / 2) / 2 ( ) 2 / 2 j T j t j t j t jT h e e e e T G j T e j j T           − − − − − − = = = (6-16) 若以采样角频率 s = 2 /T 来表示,则上式可表示为 ( ) ( ) 2 sin ( ) ( ) s j s s s h G j e             − =  (6-17) 根据上式,可画出零阶保持器的幅频特性 ( ) G j h  和相频特性 G ( j)  h 如图 6-11 所 示。由图可见,零阶保持器具有如下特性: (1) 低通特性:由于幅频特性的幅值随频率值的增大而迅速衰减,说明零阶保持器基 本上是一个低通滤波器,但与理想滤波器特性相比,在  =s / 2 时,其幅值只有初值的 图 6-10 零阶保持器的脉冲响应
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