Diskret boshqaruv tizimlari. Diskret avtomatik boshqaruv tizimlarining tasnifi. Qabul qilingan material bilan nima qilamiz diskret boshqaruvning xususiyatlari

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 kvantlashtirish turiga qarab, tizimlarni quyidagicha tasniflash mumkin.
Vaqtni kesish yordamida puls tizimlari;
Darajali kvantlashtirishdan foydalangan holda o'rni tizimlari;
Darajali va vaqt kvantizatsiyasi (kombinatsiyalangan kvantlashtirish) yordamida raqamli tizimlar.
Kvantlash impuls modulyatorlari, o'rni elementlari, shuningdek har xil turdagi raqamli kalitlar yordamida amalga oshiriladi.
Modulyatsiya - bu o'z vaqtida kvantlash jarayonidir. Puls tizimlarida asosan modulyatsiyaning quyidagi turlari qo'llaniladi:
Amplituda -impuls (AIM) - pulsning amplitudasi kirish signalining amplitudasiga mutanosib (1a -rasm);
Puls kengligi (PWM) - impuls kengligi kirish signalining amplitudasiga mutanosib (1b -rasm);
Fazali impuls (FIM) - impuls fazasi kirish signalining amplitudasiga mutanosib (1c -rasm).
O'rnimizni boshqaruv tizimlarida pulsli kalit (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.
Fig. 2 - pulsli 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.
Impulse elementi (IE). Impulsli elementning matematik tavsifi
Puls elementi - uzluksiz signalni modulyatsiyalangan impulslar ketma -ketligiga aylantirish qurilmasi.
Puls elementi ikki qismdan iborat bo'lishi mumkin: ideal zarba elementi va puls shakllantiruvchi.
Ideal impuls elementi (3 -rasm) uzluksizni o'zgartiradi
maydonlari uzatilgan signalning amplitudasiga mutanosib bo'lgan (t) -funktsiyalar ko'rinishidagi ideal impulslar ketma -ketligiga signal.
Puls 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 zarba elementi (4 -rasm) - pulsning cheklangan davomiyligiga ega bo'lgan zarba elementi. U ideal impuls elementi va haydovchidan iborat.
Shakllantiruvchi ideal impulslarni davomiylik pulslariga aylantiradi - T
Cheklangan davomiylik pulsini quyidagicha ko'rsatish mumkin (5 -rasm).
Shakllantiruvchi bo'g'inning og'irligi funktsiyasi - T - davomiylik zarbasi, uni qarama -qarshi belgining ikkita birlik funktsiyasining yig'indisi sifatida ko'rsatish mumkin, bu T bilan siljiydi.
Shaklning uzatish funktsiyasi shaklga ega

Jeneratör = 1 da fiksator (yoki nol tartibli ekstrapolyator) deb ataladi, uning uzatish funktsiyasi tengdir.

= 1 da impulsli elementni ko'rib chiqaylik (6 -rasm).
Agar analog signal kirishga qo'llanilsa, u holda chiqish signalida signal olinadi. ADC va DACdan iborat sxemani ko'rib chiqing (7 -rasm):
Agar analog signal kontaktlarning zanglashiga kirsa, ADC chiqishida biz qiymati kirish signalining amplitudasiga mos keladigan kodni olamiz va DAC chiqishida qadam signalini olamiz.
Shunday qilib, jarayonlarni raqamli tizimlarda 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. Impulsli boshqaruv tizimining odatiy diagrammasi rasmda ko'rsatilgan. 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. o'n.
Bu holda, raqamli avtomat real vaqtda boshqaruv algoritmini amalga oshiradi (K a (z) -algoritmning uzatish funktsiyasi), ya'ni diskretlik davriga teng vaqt oralig'ida -T.
Raqamli tizimda darajani kvantlashtirish ADC yordamida amalga oshiriladi va vaqt raqamli avtomat bilan belgilanadi. Chiqish konvertori bir vaqtning o'zida nol tartibli ekstrapolyator bo'lib, uning chiqishidagi signal namuna olish davrida doimiy bo'ladi.