10. Дискретные системы управления

10.1.3. Виды модуляции в дискретных системах
Различают в дискретных системах следующие виды модуляции непрерывным сигналом последовательности импульсов или цифровых значений:
- амплитудно-импульсная модуляция;
- широтно-импульсная модуляция;
- фазоимпульсная модуляция;
- частотно-импульсная модуляция.
Амплитудно-импульсная модуляция это такой вид преобразования непрерывного сигнала в дискретный сигнал, амплитуда или цифровое значение которого соответствует значению непрерывного сигнала в момент квантования. Графическое представление такой модуляции показано на рис. 10.4.

Широтно-импульсная модуляция заключается в том, что длительность импульсов

в моменты квантования определяется значениями непрерывного сигнала, как это показано на рис. 10.5.

Фазоимпульсной модуляцией называется такой вид преобразования непрерывного сигнала в дискретный сигнал, при котором сдвиг по фазе между двумя последовательностями импульсов или цифровых значений является функцией непрерывного сигнала в моменты квантования. Механизм такого преобразования показан на рис. 10.6.

На рис.10.6 А- амплитуда импульсов опорной последовательности; А₁- амплитуда

рабочей последовательности импульсов; φ-сдвиг по фазе между импульсами двух последовательностей.
Частотно-импульсная модуляция состоит в том, что при постоянных амплитуде
и широте импульсов частота дискретизации есть функция непрерывного сигнала в моменты дискретизации. Механизм такого преобразования показан на рис. 10.7.

10.1.4. Классификация дискретных элементов
Принято делить все дискретные элементы в соответствии с длительностью процесса квантования и в соответствии с наличием или отсутствуем запоминания сигнала на часть или на весь период квантования.
В соответствии с длительностью процесса квантования делят дискретные элементы на две группы: - элементы 1-го рода; - элементы 2-го рода. Для элемента 1-го
рода длительность квантования чрезвычайно мала по сравнению с периодом квантования, как показывает рис. 10.7.

Часто дискретный элемент 1-го рода называют идеальным дискретным элементом. Особенно, если речь идет о преобразовании непрерывного сигнала в последовательность цифровых значений, как показывает рис. 10.8.

Отметим, что графическое обозначение идеального дискретного элемента это нормально открытый контакт реле, снабженный стрелкой.

У дискретного элемента 2-го рода длительность каждого импульса лишь немного
меньше периода дискретизации, как показано на рис. 10.9.

Элемент 2-го рода часто называют реальным дискретным элементом. В моделях элемент 2-го рода обозначают контактом реле без стрелки, как свидетельствует рис.10.11.

Элементы с запоминанием запоминают последнее значение непрерывного сигнала при каждом акте квантования или на часть периода, или на весь период дискретизации. Рис. 10.12 и 10.13 иллюстрируют эффект запоминания для элемента 1-го рода (рис.10.12) и для элемента 2-го рода (рис. 10.13).

Для элемента 1-го рода с запоминанием на весь период дискретизации в дальнейшем используем название «экстраполятор нулевого порядка». Его графическое

о бозначение показано на рис. 10.14.