Варианты выходных последовательностей импульсных звеньев
Дискретные системы автоматического управления. Типы дискретизации. Структурные схемы импульсных систем
В дискретных системах сигналы дискретны. Для дискретных сигналов характерны скачки. Для любой точки: предел слева не равен пределу справа.
Причины дискретизации:
1. Сигнал на входе дискретный.
Существует элемент, осуществляющий дискретизацию.(ИЭ)
Опр: Преобразование непрерывного сигнала в дискретный наз. квантованием.
1. Квантование по времени.
Фиксируем моменты времени T1...T5 и фиксируем ординаты сигнала. (Т-период квантования, интервал дискретизации).
Системы, в которых осуществляется квантование по времени, наз. импульсными системами.
Пример: кинопленка.
Квантование по уровню.
Фиксируем уровень(ординату), q-квант по уровню.
Системы, в которых осуществляется квантование по уровню, наз. релейными системами (класс нелинейных систем). Пример: цифровые весы, вольтметры, амперметры...
Квантование по уровню и по времени (комбинированный).
Округление до ближайшего кванта. Системы в которых осуществляется квантование по уровню и по времени наз. цифровыми системами (относятся к нелинейным системам). Пример: любая система, подключенная к ЭВМ.
Форма
импульса, вырабатываемая импульсным
элементом может быть разная: прямоугольная,
треугольная, экспоненциальная и т.д.
В импульсном элементе (ИЭ) вырабатывается последовательность выходных
импульсов, зависящая от ординат входного сигнала в дискретные моменты времени.
Зависимость какого-либо параметра импульса от ординаты входного сигнала наз. модуляцией.
Существуют различные виды модуляций:
Амплитудно-импульсная модуляция (АИМ), зависимость от амплитуды.
Широтно-импульсная модуляция (ШИМ).
Время-импульсная модуляция. ·
Частотно-импульсная
модуляция (ЧИМ)
меняется
частота следования импульсов.(чем больше
амплитуда, тем чаще идут импульсы)
·
Фазо-импульсная модуляция (ФИМ). При ФИМ меняется фаза импульса.
Мы будем рассматривать системы с АИМ-линейные импульсные системы.
Структурная схема линейных импульсных систем.
xy(t) – управляющий непрерывный сигнал; x(t) - сигнал ошибки или отклонения (непрерывный); y(t) -последовательность импульсов на выходе импульсного элемента; xp(t)- регулируемый сигнал (непрерывный);
Каждый
импульс можно рассматривать, как реакцию
системы на
-функцию.
Можем
заменить ИЭ идеальным импульсным
элементом (ИИЭ).
x*(t)- последовательность -функций, модулированная ординатами входного сигнала x(t) в дискретные моменты времени.
Вопросы самоконтроля:
Дайте определение понятия импульсной системы.
Какие виды импульсных систем существуют?
Дайте определение понятию дискретной системы.
Как определение понятию квантование.
Какие виды квантования вы знаете.
Лекция 40 Понятие решетчатой и модулированной функций. Дискретное преобразование Лапласа
Цель лекции: изучение математического аппарата используемого для исследования импульсных систем.
Математическим аппаратом для исследования импульсных систем является дискретное преобразование Лапласа. Непрерывная функциональная зависимость может быть представлена решетчатой функцией х[mT], которая состоит из ординат. Модулированный сигнал (последовательность -функций модулированная ординатами входного с-функций, модулированная ординатами входного сигнала в дискретные моменты времени).
Рис.1 Рис.2
Из
рис.2 в моменты времени, не равные mT,
решетчатая функция =0. В общем случае
одна и таже решетчатая функция может
соответствовать различным непрерывным
и разрывным функциям, если только их
ординаты в дискретные моменты времени
t=mT
равны значениям решетчатой функции.
Т.о. решетчатая функция не может полностью
отразить свойства непрерывной функции,
которую она представляет, поэтому обычно
используют понятие смещенной решетчатой
функции, в которой t=mT0f,
т.е. когда дискретные значения функции
выбираются для смещенных на
относительно mT
моментов времени. Если параметр
непрерывно изменять от 0 до Т, то решетчатая
функция становится тождественной
определенной непрерывной функции.
Сигнал x*(t) -реально существующий сигнал;
D-дискретное преобразование Лапласа.