Часть 2. Лабораторный практикум

В соответствии с учебной программой дисциплины “Теория автоматического управления” материал раздела “Импульсные АCУ” должен быть закреплен студентами в ходе практических занятий. Практикум предполагает проведение компьютерных исследований ИАСУ на динамических моделях в среде пакета MATLAB/Simulink, а также на реальной лабораторной установке кафедры АПП.

Настоящий раздел содержит программы выполнения четырех практических работ. Поскольку основные теоретические положения и описания систем, предложенных для исследования в работах, изложены в предыдущих разделах пособия, студенты, приступая к выполнению этих работ, должны обратиться к материалу этих разделов.

Отчет по работе должен содержать: цель работы, краткие теоретические сведения, предварительные расчеты, схемы моделирования, результаты исследований в виде таблиц и графиков с необходимыми комментариями, а также выводы.

Лабораторная работа №1

Исследование процессов квантования и дискретизации на

компьютерных моделях

Цель работы – изучение способов преобразования непрерывных сигналов в дискретные; моделирование процесса квантования по уровню; моделирование процесса квантования по времени; моделирование процесса квантования по уровню и по времени с использованием типовых элементов дискретных АСУ пакета прикладных программ

1. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

1.1. Общие сведения о дискретной асу, квантовании и модуляции

Сигналы, действующие в автоматических системах управления (АСУ), могут быть непрерывными и дискретными. В соответствии с этим АСУ делятся на непрерывные и дискретные.

В непрерывных системах сигналы в процессе их преобразования звеньями системы не прерываются. В дискретных системах имеются звенья, преобразующие непрерывные сигналы в ряд квантованных сигналов или последовательность импульсов.

Процесс преобразования непрерывных сигналов в дискретные называют квантованием. Различают 3 способа квантования:

квантование по времени,
квантование по уровню,
квантование по уровню и времени (смешанное квантование).

В зависимости от способа квантования непрерывного сигнала различают релейные, импульсные и цифровые АСУ.

Техническую процедуру получения последовательности импульсов, несущих информацию о дискретных значениях сигнала, называют модуляцией.

Различают амплитудно-импульсную модуляцию (АИМ), широтно-импульсную (ШИМ), время-импульсную, которая подразделяется на фазо-импульсную (ФИМ) и частотно-импульсную (ЧИМ).