Mavzu: Raqamli boshqarish tizimlari faniga kirish

Mustaqil ish
Mavzu: Raqamli boshqarish tizimlari faniga kirish
Умумий тушунчалари.Хозирги вақтда рақамли бошқарув тизимлари кенг қўлланиш топмоқда. Ушбу тизимларда рақамли ҳисоблаш қурилмаларидан фойдаланиш мураккаб бошқарув алгоритмларини (қонунлар), шунингдек юқори аниқликда ҳисобланишини таъминлайди. Рақамли АБТ (автоматик бошқарув тизими) сигнални квантланиши бир вақтнинг ўзида вақт ва сатҳ бўйича амалга оширилади. Рақамли АБТ синтез қилинишида ё рақамли ҳисоб машинасини ёки сумматорлар, интеграторлар ва ҳ.қ. қуринишидаги алоҳида рақамли қурилмалардан фойдаланилиши мумкин. Рақамли қурилмалардан фойдаланиш оддий ва ишончлик модулларни қўллаш йўли билан АБТни соддалаштириш имконини беради. Бошқарув контурига ЭҲМ киритилиши АБТда узлуксиз жараёнларни дискретга ва аксинча ўзгартирилишини амалга оширувчи қўшимча (ёрдамчи) элементлар бўлишини талаб қилади. Бироқ бу амалда ҳар қандай бошқарув алгоритмини амалга ошириш имконияти билан ўзини оқлайди. ЭҲМ киритилиш усуига боғлиқ равишда рақамли АБТ уч турли бўлиши мумкин:-Берк бўлмаган бошқарув контури ташқарисига киритилган ЭҲМ; Бундай тизи- берк булмаган бошқарув контури ташқарисига киритилган ЭҲМ; ушбу ҳолатда ЭҲМ, кузатилувучи жараённинг асосида у(t)бошқарилувчи тизимнинг (БТ) кириш қисмида оптимал вазифаловчи таъсирни шакллантириш учун хизмат қилади:
ЭҲМ нинг муайян турини танлаш биринчи навбатда АБТ бажариши керак бўлган функциялар билан белгиланади. Бу ҳисобий ёки мантиқий операцияларни, тизимнинг динамик хусусиятларини яхшиланишини, баъзи статик ёки динамик пирометрлар бўйича оптималлаштириш операцияларини, назорат операциясини ва ҳ.қ. талаб қилувчи, кирувчи ахборотни ишланиши бўлиши мумкин.Рақамли АБТ аналитик тадқиқотларини амалга ошириш учун назарий база бўлиб, дискрет тизимлар назарияси бўлиши мумкин. Бундаги (қийинчилик) мураккаблик сигнални бир вақтнинг ўзида вақт бўйича ҳам ва сатҳ бўйича ҳам квантлашни таъминлашданиборатдир. Сатҳ бўйича квантлаш билан таъсир кўрсатилишини ҳисобга олган ҳолда чизиқлаштирилган импульсли тизимларни кўриб чиқилишига асосланган ҳисоблаш услубларидан фойдаланамиз. Идеал импульс элементи узлуксиз сигнални δ-функциялар кўринишидаги омий импульсга экстрополятор эса берилган шаклдаги импульсларни δ-импульслардан шакллантиради. Оддий ҳолатда импульсли звенони Т давр билан туташилувчи калит кўринишида бажариш мумкин. Агар калитнинг туташиш вақти Т га нисбатан ва тизимнинг узлуксиз қисми вақт доимийсига нисбатан Аналогли бошқарув тизимлари бир қатор камчиликларга эга бўлиб, улардан асосийларини кўрсатиб ўтамиз.
1. Параметрларнинг барқарор эмаслиги.Ташқи таъсирларни ўзгаришида, айниқса ҳарорат, намлик, вибрация, босим каби, аналогли кучайтиргичлар, фильтрлар, интеграторлар ва бошқа элементларнинг ҳам параметрлари ўзгаради, Бу бошқарув тизимининг асосий кўрсаткичлариниўзгаришига олиб келади.
2. Бир неча объектлар устидан марказлаштирилган ҳолда бошқаришнинг қийинлиги. Ушбу камчилик аналогли сигналларни узоқ масофаларга аниқ узатиш муаммолари билан боғлиқдир. Узлуксиз сигналларни кабеллар, симлар ёки радиоканаллар бўйича ўтишида, алоқа каналининг ўтказиш полосасини чекланганлиги, чиқарилишида, ҳар қайси алоҳида бошқарув тизимини хусусий равишда мослаштирилишида жиддий қийинчиликлар юзага келади. Натижада барча ишлаб чиқарилувчи тизимлар параметрлари билан бир биридан фарқ қилади ва доимий равишдаги етарли мураккаб ва меҳнат талаб бошқарувларни талаб этади.Юқорида айтиб ўтилган ва бир қатор бошқа сабаблар рақамлибошқарув тизимларини кенг тарқалишини шарт қилиб қўйди. Рақамли тизимларда кучланиш ёки токнинг катталиги каби сигналлар параметрларида эмас, балки одатда иккиланган кодда тақдим этилган сонлардан иборатдир. Иккиланган сигналларни шакллантириш, узатиш ва ўзгартириш учун рақамли бошқарув тизимларида рақамли техниканинг регистрлар, ҳисоблагичлар, мантиқий элементлар каби алоҳида элементларидан, шунингдек микропроцессорли жамламалар, махсуслаштирилган ёки универсал, рақамли ҳисоблаш машиналаридан фойдаланилади.Рақамли тизимларни қўллаш, аналогли бошқарув тизимларининг асосий камчиликларини бартараф этиш имконини беради. Шу билан бирга, таъкидлаш жоизки, рақамли бошқарув тизимларидан кенг фойдаланилиши, улар нарҳларини баландлиги ва тез ишлашининг чекланганлиги билан ҳозирча тўхталиб турибди.Замонавий рақамли бошқарув тизимларининг кўпчилигини математик таърифланиши ва таҳлили аналогли тизимларнинг таҳлил услубларига асосланганлиги жуда муҳим ҳисобланади. Шунинг учун рақамли бошқарув тизимларини лойихалаштириш ва улар тавсифларини ҳисобланишида юзага келувчи ўзига хос жиҳатлари устидагина тўхталамиз.
қабул қилиш-узатиш трактининг ночизиқлиги, шунингдек турлиғ туман тўсиқларнинг таъсири ҳисобига улар бузилишларга учрайди.
3. Аналогли бошқарув тизимларини сериялар тарзида ишлаб чиқарилишининг мураккаблиги. Одатда бошқарув тизимлари кўп сонли аналогли элементлар ва қурилмаларни ўз ичига олган мураккаб объектлардир. Бундай тизимларни сериялар тарзида ишлаб камроқ бўлса, сигнал эса калитга киришида e=const берк ҳолатда бўлса, модулланган импульсларнинг кетма-кетлигини δ-функциялар кетма-кетлиги билан алмаштирилиши мумкин: Ҳар қайси δ-функциянинг қиймати калитнинг кириш қисмида, уни туташиш омидаги сигнал катталигига мутаносибдир. Импульс элементининг чиқиш жойида қуйидаги сигнал олинади.Импульсли тизимлардаги сигналлар одатдадискрет (панжарали) функциялар билан кўрсатилди. АБТ динамик хусусиятларини тадқиқ этилишида биринчи навбатда унинг узатувчанлик функциясини белгилаш зарур. Узилган импульс тизимининг узатувчанлик функцияси- бу чиқиш сигнали тасвирларини (Лопласнинг дискрет ўзгарувига мувофиқ) нолга тенг бошланғич шарт шароитлардаги кириш сигналига нисбатидир, яъни Айнан шундай равишда ушбу узатилувчи функцияz–ўзгартиришга мувофиқ; АБТ W (s) узлуксизқисмида келтирилган маълум бўлган узатилиш функцияси бўйича W(z) узатиш функциясини аниқлаш учун, аввал Лаплоснинг тескари ўзгартирилиши ёрдамида тизимининг узлуксиз қисми оғирлик функцияси топилиши зарур: Сўнг шу функция бўйича унга мос бўлган дискрет оғирлик функциясиω[nT] аниқланади, ва у бўйича z-ўзгаришдан фойдаланилган ҳолда, изланаётган узатиш функцияси топилади:
W (ƶ) = Z{𝜔[𝑛𝑇]}
Ҳисоблаш машинасининг узатиш функцияси- ўлчамсиз рақамли шаклда олинган, чиқиш сигналининг тасвирини кириш сигналигабўлган нисбати