- •Исследование эквивалентности непрерывного и дискретного звеньев сар
- •2.2.4. Теоремы о соединении типовых ветвей аисар и непрерывных звеньев
- •2.3. Алгоритм функционирования типовой ветви аисар
- •2.4. Средства и особенности моделирования аисар на виртуальных лабораторных стендах
- •2.4.1. Аисар "в квадрате"
- •2.4.2. Эквивалентность моделей непрерывного и дискретного звеньев
- •2.4.3. Блоки 1/z и sampleHold Vissim'а
- •2.4.3, А. Блок 1/z
- •2.4.3, Б. Блок увх (устройство выборки - хранения) s&h
- •2.4.4. Структурная реализация алгоритма преобразования сигнала, представленного разностными уравнениями
- •2.5. Цифровая реализация алгоритма управления
- •2.5.1. Замена непрерывного звена дискретным в Vissim'е
- •2.5.2. Замена в Маткаде
- •2.6. О сопряжении дискретной и непрерывной частей сар
- •Заключение
- •Словарь
- •3.2.1. Стенд
- •3.2.2. Порядок выполнения
- •3.2.2, А. Модификация лабораторного стенда
- •3.2.2, Б. Сравнение непрерывной и дискретной моделей линейного звена
- •3.2.2, В. Проверка качества проведения Vissim'ом подстановки Тастина
Словарь
АИСАР (амплитудно-импульсная САР) - САР, все ветви которой состоят из дискретизатора (идеального импульсного) элемента, может быть фиксатора, а также из непрерывной части.
АЦП (аналогово-цифровой преобразователь) преобразует непрерывные величины в периодическую последовательность их цифровых отсчетов.
Квантование (представление в виде целого числа "кусочков", квантов) - приближенная замена величины каждого импульса из последовательности, полученной в результате дискретизации непрерывного сигнала, числом, часто представляемом в двоичной форме. Качество представления непрерывного сигнала квантованным определяется шагом квантования, чем он меньше, тем качество выше, но число разрядов числа становится больше.
Дискретизация - преобразование непрерывного сигнала в последовательность коротких импульсов, с амплитудой (или шире, с другим параметром, например площадью или шириной импульса), равной значению сигнала в моменты стробирования, т.е. появления импульсов. Качество представления непрерывного сигнала амплитудным дискретным определяется частотой стробирования непрерывного сигнала, чем выше частота, тем выше качество, но и импульсы должны быть все короче.
Разностное уравнение это дискретный аналог дифференциального уравнения непрерывной системы, позволяющий легко строить цифровой алгоритм обработки сигнала моделируемой непрерывной системой.
ЦАП (цифро-аналоговый преобразователь) преобразует последовательность поступающих на его вход числовых значений в плавную функцию времени.
3.2.1. Стенд
3.2.2. Порядок выполнения
Задание
Определить условия эквивалентности непрерывного звена САР и его дискретного аналога, предлагаемого Vissim'ом, заданных передаточными функциями W(p) и W(z) соответственно.
3.2.1. Стенд
Заготовку для создания виртуального
лабораторного стенда следует запустить
из Vissim'а. Сохранить модель с новым
названием, например P_3_2_D_C_Equiv_Stud.vsm в
личной папке студента. Внешний вид
загружаемого стенда представлен на
рис. 3.2.1:
Рис. 3.2.1. Заготовка лабораторного стенда для сравнения непрерывного и дискретного звеньев. Два нижних звена нужно заменить их дискретными аналогами (см. ниже). Студенту следует взять значение коэффициента усиления непрерывных звеньев равным 2.4, а коэффициенты знаменателей передаточных функций (характеристических полиномов) равными 0.011, 0.06 и 1 соответственно
Заготовка стенда состоит из трех одинаковых, включенных параллельно непрерывных моделей колебательных звеньев, на которые подается сигнал генератора ступеньки. В процессе модификации стенда нижние два блока должны быть заменены студентами на их дискретные аналоги.
Сумматоры используются для того, чтобы графики не накрывали один другой.
В исходном состоянии стенда шаг модельного времени намеренно выбран весьма завышенным по отношению к постоянной времени исследуемого непрерывного звена, равной 0.1 сек, с целью повышения наглядности.
Для продолжения работы следует заменить два нижних непрерывных звена их дискретными аналогами (см. ниже).
