|
Diskret avtomatik boshqaruv tizimlari.
Diskret tizimlar - uzluksiz signalni diskretga aylantiradigan elementlarni o'z ichiga olgan tizimlar. Diskret tizimlarda signallar vaqtning diskret funktsiyalari bilan tavsiflanadi.
Kvantlash - uzluksiz signalni diskret signalga aylantirish jarayoni. Amaldagi kvantlash turiga qarab tizimlar quyidagicha tasniflanishi mumkin:
Vaqtni kesishdan foydalanadigan impuls tizimlari;
Darajali kvantlashtirishdan foydalangan holda o'rni tizimlari;
Darajali va vaqt kvantizatsiyasi (kombinatsiyalangan kvantlashtirish) yordamida raqamli tizimlar.
Kvantizatsiya impuls modulyatorlari, o'rni elementlari, shuningdek raqamli kalitlarning har xil turlari yordamida amalga oshiriladi.
Modulyatsiya - bu o'z vaqtida kvantlash jarayonidir. Puls tizimlarida asosan modulyatsiyaning quyidagi turlari qo'llaniladi:
Amplituda-impuls (AIM) - impuls amplitudasi kirish signali amplitudasiga mutanosib (1a-rasm);
Impuls kengligi (PWM) - impuls kengligi kirish signalining amplitudasiga mutanosib (1b-rasm);
Fazali impuls (FIM) - pulsning fazasi kirish signalining amplitudasiga mutanosib (1c -rasm).
O'rnimizni boshqarish tizimlarida impulsli manipulyatsiya (IM), raqamli tizimlarda impuls kodi modulyatsiyasi (CPM) ishlatiladi, har bir amplituda qiymati uzatilgan signal amplitudasining kodini ifodalovchi impulslarning "portlashi" ga to'g'ri keladi. Bu kvantizatsiya usuli yaxshi shovqin immunitetiga ega va raqamli boshqaruv tizimlarida keng qo'llaniladi.
Shakl. 2 - puls -kod modulyatsiyasi yordamida diskret xabarlarni uzatish jarayonini ko'rsatuvchi misol.
Bunday holda, vaqt kvantlanishi aniqlanadi soat chastotasi kompyuterni boshqarish va darajani kvantlashtirish analog-raqamli konvertor (ADC) yordamida amalga oshiriladi.
Puls elementi - uzluksiz signalni modulyatsiyalangan impulslar ketma -ketligiga aylantirish qurilmasi.
Impuls elementi ikki qismda taqdim etilishi mumkin: ideal impuls elementi va impuls shakllantiruvchisi.
Ideal impuls elementi (3-rasm) doimiylikni o'zgartiradi
maydonlari uzatilgan signalning amplitudasiga mutanosib bo'lgan (t) -funktsiyalar ko'rinishidagi ideal impulslar ketma -ketligiga signal.
Impuls elementining chiqish signali uchun quyidagi munosabatni yozish mumkin
bu erda x - uzluksiz funktsiyani alohida vaqtlarda ifodalovchi panjara funktsiyasi.
X (t) = 1 (t) uchun
Har qanday x (t) uchun
Bu jismonan amalga oshmaydi va diskret tizimlarni o'rganishni soddalashtirish uchun kiritilgan matematik idealizatsiya.
Haqiqiy impuls elementi (4-rasm) - bu cheklangan puls davomiyligiga ega puls elementi. U ideal impuls elementi va haydovchidan iborat.
Shakllantiruvchi ideal impulslarni davomiylik pulslariga aylantiradi - T
Cheklangan davomiylikdagi zarba quyidagicha ifodalanishi mumkin (5 -rasm).
Shakllantiruvchi zvenoning og'irligi funktsiyasi davomiylikning zarbasi - T, u teskari belgining ikkita birlik funktsiyalari yig'indisi sifatida ifodalanishi mumkin, T bilan siljiydi
Shaklning uzatish funktsiyasi shaklga ega
= 1 darajadagi generator fiksator (yoki nol tartibli ekstrapolyator) deb ataladi, uning uzatish funktsiyasi esa
= 1 da impuls elementini ko'rib chiqing (6-rasm).
Agar kirishga analog signal qo'llanilsa, u holda chiqishda qadamli signal olinadi. ADC va DACdan iborat sxemani ko'rib chiqing (7 -rasm):
Agar analog signal zanjirning kirish qismiga etib kelsa, u holda ADC chiqishida biz qiymati kirish signali amplitudasiga mos keladigan kodni olamiz va DAC chiqishida biz qadam signalini olamiz.
Shunday qilib, raqamli tizimlarda jarayonlarni aks ettirish uchun ideal IE va fiksatordan foydalanish kerak. Impulsli tizim ideal impuls elementi va uzluksiz inert qism, raqamli tizim esa haqiqiy impuls elementi va uzluksiz inert qism sifatida ifodalanishi mumkin. Impulsni boshqarish tizimining odatiy diagrammasi shakl. sakkiz.
Raqamli avtomatik boshqaruv tizimi (9-rasm) analog-raqamli konvertor (ADC), raqamli-analogli konvertor (DAC), raqamli avtomat (DA) va boshqaruv ob'ektidan iborat.
Ushbu sxemani rasmda ko'rsatilgan shaklda ko'rsatish mumkin. 10.
Bunday holda, raqamli avtomat boshqaruv algoritmini real vaqt rejimida amalga oshiradi (K a (z) - algoritmning uzatish funktsiyasi), ya'ni diskretlik davri -T ga teng bo'lgan vaqt oralig'ida.
Raqamli tizimda darajani kvantlash ADC yordamida amalga oshiriladi va vaqt raqamli avtomat tomonidan o'rnatiladi. Chiqish konvertori bir vaqtning o'zida nol tartibli ekstrapolyator bo'lib, uning chiqishidagi signal namuna olish davrida doimiy bo'ladi.
Xulosa
Zamonaviy boshqaruv nazariyasida maxsus matematik apparatga asoslangan diskret tizimlarni o'rganishning universal usuli - diskret Laplas transformatori mavjud, bu esa DSni o'rganish metodologiyasini iloji boricha uzluksiz tizimlarni o'rganish metodologiyasiga olib kelishga imkon berdi. Biroq, DS ishi uzluksiz signallarning kvantlanishi bilan bog'liq va diskret tizimlarni boshqarish nazariyasi bu tizimlarda impulsli elementlar mavjudligi tufayli xususiyatlarga ega.
]Zamonaviy boshqaruv nazariyasida maxsus matematik apparatga asoslangan diskret tizimlarni o'rganishning universal usuli - diskret Laplas transformatori mavjud, bu esa DSni o'rganish metodologiyasini iloji boricha uzluksiz tizimlarni o'rganish metodologiyasiga olib kelishga imkon berdi. Biroq, DS ishi uzluksiz signallarning kvantlanishi bilan bog'liq va diskret tizimlarni boshqarish nazariyasi bu tizimlarda impulsli elementlar mavjudligi tufayli xususiyatlarga ega. Vaqt miqdorini aniqlashda signallar alohida vaqtlarda belgilanadi Dt = const. Bunday holda, signal darajalari ixtiyoriy qiymatlarni olishi mumkin. Signallarning vaqt namunalarini olishni amalga oshiruvchi tizimlarga impuls tizimlari (IC) deyiladi. Vaqtni kvantlash impuls elementi tomonidan amalga oshiriladi, bu ma'lum bir holatda kirish signalini x (t) faqat bir muncha vaqtga o'tkazadi.
Do'stlaringiz bilan baham: |
