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4.3.1 系统模型的运算在线视频

4.3.1 系统模型的运算

阅读材料：

计算机控制系统——分析、设计与实现技术

ISBN: 978 703 055 8091

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教材3.3节

下一节:4.3.2 仿真实例：基于解析表示

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4.3.1 系统模型的运算课程教案、知识点、字幕

一个大的复杂系统可以分解成若干小的系统

这个时候

大系统的输出可以看成这些小系统

这些子系统运算的结果

最基本的运算有三种

串联、并联和反馈

串联是若干子系统首尾相接形成的一个通道

前一个系统的输出是后一个系统的输入

以此类推

并联是若干系统共享输入和输出

这些子系统的输入来自于同一个节点

它们的输出也馈送到同样的节点之上

如果系统当中出现了一个闭合的回路

就构成反馈运算

这种反馈运算可以是正反馈

或者是负反馈

系统运算法则和连续系统是一样的

串联运算可以通过若干串联的子环节

它们的脉冲传递函数相乘得到

并联运算的结果就相当于这些子环节

它们的脉冲传递函数的和

至于反馈运算则服从梅森定律

需要注意的是

离散系统的运算要求参与运算的子系统必须是相同的信号类型

也就是说

只有在离散对象和离散对象相互连接的时候

才可以使用前面的运算法则

我们看一下这个例子

上面这个系统是两个连续对象串联

只不过这两个连续对象是在采样之后进行串联

下面同样是两个连续对象的串联

只是先串联，然后再采样

对于上面的系统

我们可以把H1(s)和H2(s)分别做采样

然后把它们相乘

得到整个系统的脉冲传递函数

结果是H1(z)乘以H2(z)

因为它们的信号类型是相同的

可以按照串联法则直接相乘

下面的系统

因为是两个连续系统串联

然后再采样

所以两个连续系统需要先乘运算

然后再做一个采样运算

这样，结果应该是H1(s)和H2(s)相乘之后再做一个z变换

我们用H1H2(z)来表示这个运算

所以在处理混合系统的时候

我们需要对系统先做一下分析

把相同信号类型的系统先进行运算之后

然后再做进一步的运算

复杂系统运算用手工计算的时候有一定的难度

这个时候我们可以用计算机辅助方法

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课程说明

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第一章课程简介

-学习任务

-1.1 什么是计算机控制

--1.1 什么是计算机控制

-1.2 为什么学习计算机控制

--1.2 为什么学习计算机控制

-1.3 怎样学习计算机控制

--1.3 怎样学习计算机控制

-【思政讨论】钱学森：我对系统学认识的历程

-第1周作业

-用户需求调查问卷

第二章计算机控制基础

-学习任务

-2.1 概述

-2.2 典型形式

--2.2.1 操作指导系统

--2.2.2 直接数字控制系统

--2.2.3 监督控制系统

--2.2.4 分布式控制系统

--2.2.5 现场总线控制系统

--2.2.6 网络控制系统

-第2周思维导图

-【思政阅读】马少梅，范建文：回望历史——记录我国自动化仪表的成长与发展

-第2周作业

第三章信号的采样与重构

-学习任务

-3.1 信号采样

--3.1.1 信息与信号

--3.1.2 采样过程

--3.1.3 采样定理

-3.2 信号重构

--3.2.1 香农重构

--3.2.2 保持法重构

-第3周思维导图

-【思政讨论】连续和离散：从信息科学的观点理解经典

-第3周作业

第四章系统的数学描述

-学习任务

-4.1 回顾：连续系统的数学描述

--4.1 回顾：连续系统的数学描述

-4.2 离散对象的数学描述

--4.2.1 离散对象的数学描述

--4.2.2 仿真实例：建立离散对象的模型

--4.2.3 仿真实例：获取离散对象的模型

-4.3 系统模型的运算

--4.3.1 系统模型的运算

--4.3.2 仿真实例：基于解析表示

--4.3.3 仿真实例：基于图形表示

-第4周思维导图

-【思政讨论】日记：我参与了第一台智能可编程序调节器的设计

-第4周作业

第五章系统的性能分析

-学习任务

-5.1 回顾：连续系统的性能分析

--5.1 回顾：连续系统的性能分析

-5.2 离散系统的指令响应

--5.2.1 离散系统的指令响应

--5.2.2 仿真实例：基于LabVIEW的指令响应

-5.3 离散系统的性能描述

--5.3.1 离散系统的性能描述

--5.3.2 稳定性

--5.3.3 鲁棒性

--5.3.4 仿真实例：基于LabVIEW的性能指标计算

-第5周思维导图

-第5周作业

-LabVIEW辅助设计（1）

-【思政讨论】谢旭凯和谢绪恺判据

第六章模拟化设计方法

-学习任务

-6.1 模拟化设计

--6.1 模拟化设计

-6.2 离散化方法

--6.2.1 离散化方法

--6.2.2 前向差分法

--6.2.3 后向差分法

--6.2.4 双线性变换法

--6.2.5 脉冲响应不变法

--6.2.6 阶跃响应不变法

--6.2.7 零极点匹配法

--6.2.8 仿真实例：离散化方法

-第6周思维导图

-第6周作业

-LabVIEW辅助设计（2）

-【思政讨论】是什么卡了我们的脖子？

第七章数字化设计方法

-学习任务

-7.1 数字化设计

--7.1.1 什么是数字化设计

--7.1.2 怎样进行数字化设计

-7.2 解析法

--7.2.1 Ragazzini法

--7.2.2 基于LabVIEW的辅助设计

-7.3 试探法

--7.3.1 频域设计法

--7.3.2 仿真实例：基于LabVIEW的频域设计

--7.3.3 根轨迹设计法

--7.3.4 仿真实例：基于LabVIEW的根轨迹设计

-第7周思维导图

-第7周作业

-LabVIEW辅助设计（3）

-【思政讨论】数控系统概述

第八章从函数到算法

-学习任务

-8.1 可控实现形式

--8.1 可控实现形式

-8.2 数值精度问题

--8.2 数值精度问题

-8.3 计算时延问题

--8.3.1 计算时延

--8.3.2 程序结构的影响

--8.3.3 对采样周期的影响

-第8周思维导图

-第8周作业

第九章硬件约束

-学习任务

-9.1 硬件约束的抽象化

--9.1 硬件约束的抽象化

-9.2 选择运算平台

--9.2 选择运算平台

-9.3 选择I/O设备接口

--9.3 选择I/O设备接口

-9.4 处理I/O接口数据

--9.4.1 数字滤波

--9.4.2 标度变换

-第9周思维导图

-第9周作业

第十章工程实现

-学习任务

-10.1 需求分析

--10.1 需求分析

-10.2 架构设计

--10.2 架构设计

-10.3 任务调度策略

--10.3 任务调度策略

-10.4 可靠设计模式

--10.4 可靠性设计模式

-第10周思维导图

-第10周作业

期末考试

-期末考试卷【互评】

4.3.1 系统模型的运算笔记与讨论

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