- •Днепропетровск нМетАу 2014
- •Содержание
- •Часть 1. Теория дискретных систем автоматического
- •Часть 2. Лабораторный практикум 58
- •Введение
- •Часть 1. Теория дискретных систем автоматического управления
- •1.1. Общая характеристика дискретных систем
- •1.1.1. Понятие и классификация дискретных асу
- •1.1.2. Виды импульсной модуляции. Теорема Котельникова-Шеннона
- •X(t) – сигнал рассогласования, входной сигнал иэ;
- •X*(t) – импульсный сигнал с выхода иэ; y(t) – выходной сигнал
- •1.1.3. Примеры дискретных систем
- •1.2. Математическое описание дискретных систем
- •1.2.1. Решетчатые функции
- •1.2.2. Разностные уравнения
- •1.2.3. Понятие о z-преобразовании
- •Сигнал на выходе пиэ
- •Между выражениями (1.12) и (1.14) существует аналогия
- •1.2.5. Математическая модель импульсного элемента
- •1.2.6. Частотные характеристики импульсного звена
- •1.2.7. Модель формирующего элемента и импульсной асу
- •1.2.8. Передаточные функции импульсных асу
- •1.3. Устойчивость и качество дискретных систем
- •1.3.1. Условия устойчивости
- •1.3.2. Критерии Найквиста и Михайлова
- •1.3.3. Показатели качества импульсных систем
- •1.4. Синтез дискретных систем
- •1.4.1. Замена дискретной системы эквивалентной непрерывной системой
- •1.4.2. Цифровые пид-регуляторы
- •1.4.3. Особенности реализации дискретной коррекции
- •1.5. Основные понятия о цифровых асу
- •Часть 2. Лабораторный практикум
- •1.1. Общие сведения о дискретной асу, квантовании и модуляции
- •1.2. Структурные схемы дискретных асу
- •2. Порядок выполнения работы
- •2.1. Моделирование процесса квантования по уровню
- •2.2. Моделирование процесса квантования по времени
- •2.3. Моделирование кодо-импульсной модуляции
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №2 Решение разностных уравнений
- •1. Краткие теоретические сведения
- •1.1. Решение разностных уравнений с помощью характеристического полинома
- •1.2. Решение разностных уравнений с помощью z-преобразования
- •2. Методические указания
- •2.1. Задание и таблица вариантов
- •2.2. Задание и таблица вариантов
- •Контрольные вопросы
- •Лабораторная работа №3 Расчет и исследование импульсной асу
- •1. Краткие теоретические сведения
- •1.1. Методика построения математической модели линейной иасу
- •1.2. Последовательность расчета и моделирования иасу на примере
- •2. Методические указания
- •2.1. Задание и таблица вариантов
- •2.2. Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •1. Краткие теоретические сведения
- •Аср температуры в эп
- •1.2. Параметрическая идентификация ор по переходной характеристике (кривой разгона)
- •1.3. Синтез аср температуры в рабочем пространстве эп
- •1.3.1. Синтез аср температуры с непрерывным регулятором
- •1.3.2. Синтез аср температуры с шим-регулятором
- •2. Методические указания
- •2.1. Задание и таблица вариантов
- •2.2. Порядок выполнения работы
- •Контрольные вопросы
- •Литература
- •Теория автоматического управления импульсные асу
- •49600, Днепропетровск, пр. Гагарина, 4
2. Порядок выполнения работы
2.1. Моделирование процесса квантования по уровню
2.1.1. Для изучения способа квантования по уровню необходимо составить Simulink-модель (далее S-модель), приведенную на рис. 1.6. Блок Quantizer обеспечивает квантование входного сигнала с одинаковым шагом по уровню. Параметр блока Quantization interval – шаг квантования по уровню.
Выполните квантование по уровню с различным шагом (табл. 1.1) и сделайте вывод о его влиянии на отклонение квантованного сигнала от исходного.
Рис. 1.6. Схема S-модели для изучения квантования по уровню
Таблица вариантов 1.1
№ вар. |
interval 1 |
interval 2 |
interval 3 |
№ вар. |
interval 1 |
interval 2 |
interval 3 |
1 |
0,1 |
0,3 |
0,5 |
11 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
2 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
12 |
1,0 |
1,2 |
1,4 |
3 |
0,3 |
0,5 |
0,7 |
13 |
0,9 |
1,1 |
1,3 |
4 |
0,4 |
0,6 |
0,8 |
14 |
0,5 |
0,7 |
0,9 |
5 |
0,5 |
0,7 |
0,9 |
15 |
0,2 |
0,4 |
0,6 |
6 |
0,6 |
0,8 |
1,0 |
16 |
0,7 |
0,9 |
1,1 |
7 |
0,7 |
0,9 |
1,1 |
17 |
0,9 |
1,1 |
1,3 |
8 |
0,8 |
1,0 |
1,2 |
18 |
0,3 |
0,5 |
0,7 |
9 |
0,9 |
1,1 |
1,3 |
19 |
0,1 |
0,3 |
0,5 |
10 |
1,0 |
1,2 |
1,4 |
20 |
0,6 |
0,8 |
1,0 |
2.1.2. Для изучения двухпозиционного процесса квантования по уровню необходимо составить S-модель, приведенную на рис. 1.7. Релейный блок Relay реализует релейную нелинейность. Параметры: Switch on point – порог включения, Switch off point – порог выключения, Output when on – величина выходного сигнала во включенном состоянии, Output when on – величина выходного сигнала в выключенном состоянии.
Выполните двухпозиционный процесс квантования по уровню с различными параметрами Relay (табл. 1.2) и сделайте вывод о влиянии настроек реле на отклонение квантованного сигнала от исходного. Приведите статическую характеристику работы релейного элемента, используя блок XY Graph.
Рис. 1.7. Схема S-модели для изучения двухпозиционного процесса квантования по уровню
Таблица вариантов 1.2
№ вар. |
Switch on |
Switch off |
№ вар. |
Switch on |
Switch off |
1 |
0,1; 0,5 |
-0,1; -0,5 |
11 |
0,9; 1,3 |
-0,9; -1,3 |
2 |
0,2; 0,6 |
-0,2; -0,6 |
12 |
0,8; 1,2 |
-0,8; -1,2 |
3 |
0,3; 0,7 |
-0,3; -0,7 |
13 |
0,7; 1,1 |
-0,7; -1,1 |
4 |
0,4; 0,8 |
-0,4; -0,8 |
14 |
0,6; 1,0 |
-0,6; -1,0 |
5 |
0,5; 0,9 |
-0,5; -0,9 |
15 |
1,0; 1,4 |
-1,0; -1,4 |
6 |
0,6; 1,0 |
-0,6; -1,0 |
16 |
0,5; 0,9 |
-0,5; -0,9 |
7 |
0,7; 1,1 |
-0,7; -1,1 |
17 |
0,1; 0,5 |
-0,1; -0,5 |
8 |
0,8; 1,2 |
-0,8; -1,2 |
18 |
0,2; 0,6 |
-0,2; -0,6 |
9 |
0,9; 1,3 |
-0,9; -1,3 |
19 |
0,3; 0,7 |
-0,3; -0,7 |
10 |
1,0; 1,4 |
-1,0; -1,4 |
20 |
0,1; 0,5 |
-0,1; -0,5 |
