Лекция №1 Тема: Свойства цифрового управления процессами

3-маъруза Мавзу: Рақамли бошқариш тизимларининг ўзига хос жиҳатлари

Режа:

1.Умумий тушунчалар.

2. Аналогли бошқариш тизимларининг камчиликлари.

3.Рақамли бошқариш тизимларининг структуравий схемаси.

1.Умумий тушунчалар

Бугунги кунда рақамли бошқариш тизимлари кенг қўлланилмоқда.

Бундай тизимларни қўлланилиши мураккаб бошқариш алгоритмларини юқори аниқлик билан амалга ошириш имконини беради.

Рақамли АБТ лар дискрет тизимлар синфига тааллуқли бўлиб, сигналлар ҳам вақт ҳам сатҳи бўйича бир вақтда квантланади.

Рақамли АБТ ларни синтезлашда ё рақамли ҳисоблаш машинасидан ёки махсус рақамли қурилмалардан фойдаланилади.

Рақамли қурилмалардан фойдаланиш, АБТ ларни содда йўл билан қуриш ва бунда ишончли модуллардан фойдаланиш имконини беради. АБТ таркибига ЭҲМ ларини киритиш масаласи тизимда қўимча вазифларни бажарувчи, масалан узлуксиз ва дискрет жараёнлардаги сигналлар ўзгаришини таъминловчи ёрдамчи элементларни бўлишини талаб этади.

Рақамли қурилмалардан фойдаланиш, АБТ ларни содда йўл билан қуриш ва бунда ишончли модуллардан фойдаланиш имконини беради. АБТ таркибига ЭҲМ ларини киритиш масаласи тизимда қўимча вазифларни бажарувчи, масалан узлуксиз ва дискрет жараёнлардаги сигналлар ўзгаришини таъминловчи ёрдамчи элементларни бўлишини талаб этади.

Лекин бундай қўшимчаларни қўшиш ихтиёрий мураккабликдаги бошқариш алгоритмларини амалга ошириш имконини беради.

Рақамли бошқариш тизимига ЭҲМ ни уланиш усули уч хил бўлади:

• - ЭҲМ берк бошқариш контуридан ташқарида уланган; бунда ЭҲМ фақатгина жараённи кузатиш асосида бошқариш таъсирларини шакллантиришга хизмат қилади.

1-турга расм.

• - ЭҲМ ни берк бошқариш контури ичида бўлган ҳолат; бунда ихтиёрий бошқариш алгоритмини шакллантириш ҳисобига АБТ динамикаси яхшиланишига эришилади:

2-турга расм

- ЭҲМ чиқиш ва топшириқ кийматларини солиштиришга хизмат қиладиган ҳолат. Бундай ҳолатда АБТ олдинги 2 та турдаги барча яхши хусусиятларни узида мужассамлаштирган.

• - ЭҲМ чиқиш ва топшириқ кийматларини солиштиришга хизмат қиладиган ҳолат. Бундай ҳолатда АБТ олдинги 2 та турдаги барча яхши хусусиятларни узида мужассамлаштирган.

3-турга расм

ЭҲМ ни турини танлашда АБТ нима мақсадда ишлатилишига эътибор берилади.

2.Аналогли бошқариш тизимларининг камчиликлари.

Аналогли бошқариш тизимлари бир қанча камчиликларга эга бўлиб, биз уларнинг энг асосийларига тўхталиб ўтамиз.

• 1. Параметрларнинг ностабиллиги (барқарор эмаслиги). Ташқи омиллар, масалан ҳарорат, босим ва намлик каби параметрларнинг қийматлари ўзгарса, кучайтиргич, фильтр ва интегратор каби элементларнинг хусусий параметрлари ўзгаради.

Бу бошқариш тизимининг сифат кўрсаткичларини ўзгаришига олиб келади.

2. Бир нечта объектларни марказий бошқаришдаги мураккабликлар. Бу муаммо аналогли сигналларни узоқ масофага узатиш билан боғлиқ бўлиб, сигналлар манзилга етиб боргунча ўзгаришлар, бузилишлар ва йўқотишларга дучор бўлади.

2. Бир нечта объектларни марказий бошқаришдаги мураккабликлар. Бу муаммо аналогли сигналларни узоқ масофага узатиш билан боғлиқ бўлиб, сигналлар манзилга етиб боргунча ўзгаришлар, бузилишлар ва йўқотишларга дучор бўлади.

3. Аналогли бошқариш қурилмаларини серияли ишлаб чиқишдаги мураккабликлар. Одатда аналогли бошқариш тизимлари таркибидаги кўп сонли элементлари сабабли мураккаб бошқариш тизими бўлиб қолади. Бундай элементларни серияли ишлаб чиқишда уларни ҳар бирини созлаш катта меҳнат ва вақт сарфини талаб этади.

Охир-оқибат бача элементлар бир-биридан фарқ қиладиган бўлиб чиқади.

3. Рақамли бошқариш тизимларининг структуравий схемаси

Аналогли кузатувчи тизимни структуравий схемаси 1-расмда келтирилган.

АБТ нинг асосий вазифаси тизимнинг чиқиш сигнали ва топшириқ қийматлари ўртасидаги номувофиқликни минимал қилишдан иборат, масалан, ракета ҳаракатининг реал траекторияси ва уни берилган траекторияси орасидаги фарқни олиш мумкин.

1-расм.

Бу ерда H(p) узатиш функцияли фильтр хатоликларни минималлаштириш нуқтаи-назаридан танланган.

Бунда узатиш функцияси H(p) тизимни тавсини яхшилаш учун махсус қўшилади, масалан ракетага қўшиладиган руль қурилмаси каби.

Аналогли тизимни рақамли тизимга ўзгартиришни двигателни бошқариш тизими мисолида кўриб чиқамиз (2-расм).

2-расм.

Бундай тизимлар ишини таҳлил қилиш орқали, фильтр асосий ностабил элемент эканлигини кўриш мумкин. Иқлим шароити ўзгарганда минимум двигателни қуввати ўзгаради двигателя.

Шундай қилиб, кўрилаётган бошқариш тизимидаги барқарорликни ошириш учун аввало, аналогли фильтрни рақамли фильтрга алмаштириш лозим. Бунда структуравий схема қуйидаги кўринишга эга бўлади.

Шундай қилиб, кўрилаётган бошқариш тизимидаги барқарорликни ошириш учун аввало, аналогли фильтрни рақамли фильтрга алмаштириш лозим. Бунда структуравий схема қуйидаги кўринишга эга бўлади.

3-расм.

Энди кириш ва чиқиш сигналларини рақамли сигналларга ўзгартириш лозим. Шунда фильтрни рақамли шаклда амалга ошириш имкони бўлади.