загрузка...
загрузка...
На головну

ЕЛЕМЕНТИ ТЕОРІЇ ДИСКРЕТНИХ АВТОМАТИЧНИХ СИСТЕМ

У дискретній системі (або в деякій її частині) сигнал не безупинно залежить від часу, а має дискретну (переривчасту) форму. У такій системі присутній елемент, що перетворює безперервний сигнал в переривчастий. Зазначене перетворення називають часто квантуванням (дробленням). Розрізняють квантування за рівнем, квантування за часом, і комбіноване. Квантування за рівнем відповідає появі сигналу у вигляді ряду дискретних рівнів в довільні моменти часу (рис.5.1, а). При квантуванні за часом забезпечується фіксація дискретних моментів часу, в які рівень сигналу може приймати довільні значення (рис.5.1, б). При третьому вигляді квантування безперервний сигнал замінюється дискретними рівнями, найближчими до значень безперервного квантуемого сигналу в дискретні моменти часу (рис.5.1, в).

t
t
t
x1 x2
x1 x2
x1 x2

а Б В

Рис.5.1. Квантування безперервного сигналу.

x1- Безперервний сигнал,

x2 - Квантований сигнал.

В результаті квантування за рівнем безперервна функція часу x1(T) замінюється ступінчастою функцією. При квантуванні за часом безперервний сигнал x1(T) замінюється так званою гратчастої функцією

x1(NT), якщо t = nT, n = 0,1,2, ...;

x2(T) = (5.1)

0, якщо t ? nT,

де T - крок квантування за часом, або період дискретності.

Важливим при цьому є той факт, що ординати гратчастої функції точно дорівнюють значенням безперервного сигналу в дискретні моменти часу t = nT.

Серед великої різноманітності дискретних елементів в системах автоматики вельми поширені імпульсні елементи (ІЕ), які здійснюють квантування сприйманого ними сигналу за часом. Надалі будуть розглядатися елементи теорії саме імпульсних систем автоматичного регулювання, до складу яких імпульсний елемент входить як обов'язкова частина, і при цьому здійснюється квантування тільки за часом. Крім того, тут ми обмежимося розглядом лінійних імпульсних систем.

В практично використовуються дискретних системах ІЕ зазвичай розташовується в ланцюзі сигналу помилки, тому в багатьох випадках функціональна схема замкнутої імпульсної системи з одним імпульсним елементом ІЕ і безперервної частиною НЧ може бути представлена у вигляді, показаному на ріс.67. До дискретним системам ставляться також цифрові системи управління, що містять цифрові керуючі машини (ЦУМ), які можуть виконувати функції задають, які порівнюють і коригувальних пристроїв.

 
 
y
x
z
u

ІЕ НЧ

Рис.5.2. Функціональна схема замкнутої

імпульсної системи.

Форми імпульсів, що генеруються ІЕ, можуть бути найрізноманітнішими (але однаковими для конкретного ІЕ): прямокутними, трикутними, параболічними і т. П.

Залежно від того, який параметр імпульсу приймається в якості носія інформації про значення безперервної величини, вживають термін «модуляція», супроводжуваний зазначенням, яка саме модуляція здійснюється імпульсним елементом. Існує три основних типи модуляції:

- Амплітудно-імпульсна (АІМ), при якій інформативним ознакою є висота імпульсу, прямо пропорційна (в окремому випадку рівна) значенням безперервної величини на кроці квантування. Ширина імпульсу постійна, а моменти початку імпульсів розділені періодом повторення T0 (Рис.5.3, б).

- Широтно-імпульсна (ШІМ), при якій інформативним ознакою є ширина імпульсу, прямо пропорційна значенню безперервної величини. Висота імпульсів постійна, а моменти початку імпульсів розділені періодом повторення T0 (Рис.5.3, в).

- Час-імпульсна (ВІМ), звана також фазо-імпульсною, при якій зберігаються постійними висота і ширина імпульсів, а носієм інформації є момент початку імпульсу: чим більше значення безперервної величини, тим пізніше виникає імпульс (рис.5.3, г). Графіки рис.5.3 наведені для випадку імпульсів прямокутної форми.

T
x1(T)
t
a

t
x2(T)
?
?
б
t
x2(T)
?1
?2
?3
в

t
x2(T)
г

Рис.5.3. Типи модуляції.

а- безперервний сигнал, б - АІМ, в - ШІМ, г - ВІМ.

Читайте також:

Дискретні функції, їх різниці і суми.

СУЧАСНІ ЗАСОБИ ВИРІШЕННЯ ЗАВДАНЬ ТЕОРІЇ АВТОМАТИЧНОГО РЕГУЛЮВАННЯ

Рівняння в кінцевих різницях.

Передавальна функція.

Випадок неправильного включення регулятора.

Повернутися в зміст: ТЕОРІЯ АВТОМАТИЧНОГО РЕГУЛЮВАННЯ

Всі підручники

© om.net.ua