在生產實際中,采樣、控制周期越短,控制的效果越近似連續控制系統,但采樣周期太小會使執行器不能按預期的控制規律動作,從而失去控制的準確性:同時還會加重計算機的A/D、D/A與CPU的負擔。因此必須綜合考慮采樣周期的選取。
采樣周期主要按經驗數據、經驗公式來選擇,經驗數據是根據采樣定理,并結合實際對象,加上現場經驗得到的數據。而經驗公式是根據采樣定理推導出來的一種近似公式,將系統的最大采樣頻率用系統的最小時間常數來反映。只要知道了控制系統中各個環節的最小時間常數,就可以近似得到采樣周期的大小。在選擇采樣周期時應綜合考慮以下幾個問題:
①采樣周期應遠小于對象的擾動周期。
②采樣周期應該比對象的時間常數小得多,不然采樣得到的數值就不是瞬間變化的過程值。
③如果執行器的響應速度較慢,而要求過短的采樣周期是沒有意義的。
④雖然采樣周期短,調節品質好,但還是要根據對象所要求的調節品質來選擇。
⑤如果現場參數及控制的回路較多,計算量大時,則采樣周期要加長;反之,可將采樣周期縮短。
⑥從控制性能來考慮,希望采樣周期短。但計算機運算速度,以及A/D和D/A的轉換速度要相應地提高,會導致計算機硬件費用増加。
對一些快速系統采樣周期可選小些。對慣性大的系統采樣周期可選大些。現提供采樣周期的經驗數據表,供使用參考。
數字(離散)系統的采樣周期經驗數據表