1 Raqamli regulyatorlar

.1 Raqamli regulyatorlar
Raqamli va analog boshqaruv tizimlarini ishlab chiqishda uning asosiy vazifasi tizimning chiqish parametrlari kirish topshiriq signaliga mos keladigan ish rejimini ta'minlashdan iborat . Bunday ishlash rejimini ta'minlashning an'anaviy usuli - kirish va chiqish signallari o'rtasida xato signalini yaratish uchun qayta ishlatishdir. Hisoblangan xato signallari regulyator tomonidan qayta ishlanadi, va buning asosida nazorat ob'ektiga keladigan nazorat signalini ishlab chiqaradi. Regulyator kirish va chiqish xatosi signallari orasidagi xato signalini nolga kamaytirish uchun nazorat qilish signalini ishlab chiqarishi kerak. Bunday holda, xato signalini o'zgartirishning vaqtinchalik jarayoni muayyan sifat mezonlariga javob berishi kerak. Shu tarzda Nazorat qilish tizimining umumiy blok diagrammasi shakl 2.1da ko'rsatilgan shaklga ega.
2.1-rasm

Bu yerda, H _p ( p ) - nazorat tizimi transfer funktsiyasi, H _c ( p ) - regülatör uzatish funktsiyasi.

Raqamli nazorat tizimida hisoblangan xato signallari raqamli hisoblanadi va nazoratchi maxsus dasturlash moslamasidan foydalanib, mikroprotsessor yoki apparat yordamida dasturiy ta'minot orqali amalga oshiriladi. Raqamli nazorat tizimining blok diagrammasi 2.1-rasmda keltirilgan.



Kommutatsiya elementlari mos nol tartibi kiritish va tizimi chiqishi bilan extrapolator analog- va raqamli-uchun-analog Konverter. Shakl 2.1 asosida raqamli tekshirgichning impulsni uzatish funktsiyasini belgilash mumkin
(2.1).
Bu yerdan
(2.2).
Analog regulyatsiya tizimlarida regulyatorlar, odatda, past yoki passiv filtrlarni o'tkazish funktsiyalariga ega. Raqamli boshqaruv tizimlarida regulyatorlar raqamli filtrlar yordamida amalga oshiriladi.
Regulyatorlarning eng oddiy turlari - klassik P , PI va PID regulyatorlari . tenglamasi analog PID nazorat shakliga ega
(2.3)
bu erda K - daromad, T _i - integratsiyani vaqt sekinlashtiruvchi , T _D - differentsiatsiya vaqtining doimiyligi. Analog PID tekshirgichining blok diagrammasi shakl 2.3 da ko'rsatilgan.

Kichik tanlangan T ₀ oralig'i uchun bu tenglama lotinni birinchi farqi bilan almashtirish va jami integralni almashtirish orqali farqqa aylantirilishi mumkin. Har doim integratsiya to'rtburchak yoki trapezoid usuli yordamida raqamli integratsiya bilan almashtirilishi mumkin. To'g'ri to'rtburchak usulini qo'llaymiz
(2.4).
Tenglama (2.4) raqamli PID tekshiruvining navbatdagi bo'lmagan algoritmini aks ettiradi . Unda sumning shakllanishi uchun e ( t ) xato signalining avvalgi qiymatlarini eslab qolish kerak . nazorat qilish signali qiymati har vaqt, chunki u ( n ), yana hisoblanadi, bu algoritm deyiladi, pozitsion .
Biz oldingi namuna olish muddati uchun tenglama (2.4) yozamiz
(2.5).
Agar (2.4) tenglamadan (2.5) tenglamadan (2.4) chiqarilsa, biz olamiz
(2.6).
Tenglama (2.6) dan, nazorat uzatish oqim qiymati sifatida hisoblanadi
(2.7),
qaerda

(2.8).

Tenglama (2.7) ga muvofiq, nazorat signalining yangi qiymatini hisoblash uchun joriy va oldingi ikkita namuna olish bosqichida faqat nazorat uzatish va xato signallarining qadriyatlarini eslash kerak. Har safar, faqat oldingi qiymatiga nisbatan nazorat uzatish miqdorini oshiradi. Ushbu algoritm tezligi deyiladi . Raqamli PID tekshiruvi tezligi tenglamasi elektron ( n ) kirish signali va u ( n ) chiqish signali bilanraqamli filtrning farq tengligi hisoblanadi . Raqamli PID tekshiruvining blok diagrammasiUshbu algoritm bilan amalga oshirilgan, shakl 2.4 da ko'rsatilgan.

3.2-rasm
 
3.3-rasm
ajralmas foydalanish trapezoidal usuli taxminan, raqamli tezyurar algoritmini tenglama bo'lsa PID nazorat (2,7) ga o'xshash, lekin bu tenglama koeffitsientlari formulalar ko'ra hisoblab chiqilgan
(2.9).