Модель импульсного элемента

Практически это означает, что можно реальный импульсный элемент при условии достаточно узких импульсов представить эквивалентной схемой, дающей удобное математическое описание.

Дополнительно это означает, что последующая после импульсного элемента часть системы реагирует на информацию о работе предыдущей части только в дискретные моменты времени, кратные tr.

21

Особенности сигналов и элементов системы с ЭВМ

Пусть требуется построить САР с высокими динамическими и точностными характеристиками. Для реализации таких систем в них часто встраивают ЭВМ. Для сопряжения ЭВМ и непрерывной части САР в системе должны присутствовать преобразователи, осуществляющие преобразование из непрерывной величины в дискретную (Н-Д) и из дискретной в непрерывную (Д-Н).

Структурная схема такой системы показана на рисунке.

22

Особенности сигналов и элементов системы с ЭВМ

Всистеме с цифровой вычислительной машиной (ЦВМ) имеют место дискретные сигналы другого (в сравнении с импульсными) типа – цифровые сигналы. Поэтому такая система называется цифровой.

Всистеме с цифровой вычислительной машиной (ЦВМ) имеют место дискретные сигналы другого (в сравнении с импульсными) типа – цифровые сигналы (см.

рисунок) εцифр(t), ε1цифр(t). Поэтому такая система называется цифровой.

23

Особенности сигналов и элементов системы с ЭВМ

Таким образом, информация в цифровом сигнале (в отличие от импульсного) заключена в физическом носителе с помощью кода, - принципиально отличающегося от того, с помощью которого она должна была бы быть заключена во входном сигнале последующего непрерывного элемента.

24

Особенности сигналов и элементов системы с ЭВМ

Хотя вид рисунков сигналов в виде решетчатой функции и последовательности дельта-функций совпадают, но это только внешнее совпадение.

Сигналы ε1*(t), это сигналы, площади которых равны значениям сигнала e1(f) в моменты времени ntr. Такие импульсы могут непосредственно воздействовать на последующий непрерывный элемент, вызывая при соблюдении условий узости импульсов реакцию, зависящую от заключенной в них информации, в виде взвешенной совокупности импульсной передаточной функции последующего элемента.

25

Особенности сигналов и элементов системы с ЭВМ

Поэтому физическая суть такого сигнала для последнего не существенна, в связи с чем от реального сигнала переходят к его математической абстракции, удобно передающей только информационное содержание этого сигнала, к решетчатой функции ε1[t]

— функции, представляющей собой последовательность дискретных значений сигнала в моменты времени, кратные tr:

26

Особенности сигналов и элементов системы с ЭВМ

Поэтому преобразователь Д—Н здесь иногда может и отсутствовать (импульсная система типа 1).

Правда, если последующий элемент должен реагировать на информацию, которая заключена в сигнале до импульсного элемента, то на выходе последнего обязательно нужно поставить преобразователь Д — Н, преобразующий сигнал ε1*(t) в ε1(t) (импульсная система типа 2).

27

Особенности сигналов и элементов системы с ЭВМ

Сигнал же в виде решетчатой функции ε1[t] обладает нулевой площадью (а, следовательно, и нулевой энергией) и непосредственно воздействовать на последующий непрерывный элемент не может, в связи с чем после цифровой части всегда должен присутствовать преобразователь либо Д — H1, преобразующий сигнал ε1[t] в ε1*(t) (цифровая система типа 1), либо Д—Н2, преобразующий сигнал ε1[t] в ε1(t) (цифровая система типа 2).

28

Особенности сигналов и элементов системы с ЭВМ

Таким образом, при всем физическом различии сигналов ε1*(t) и ε1[t] в случае совпадения их ординат цифровая часть цифровой системы типа 1 (типа 2) с помощью решетчатых функций обеспечивает передачу к своей последующей непрерывной части той же ин формации, что и импульсная часть импульсной системы типа 1 (типа 2) с помощью импульсных функций к своей. Отсюда следует информационная эквивалентность обеих рассмотренных систем (цифровой системы типа 1(2) и импульсной системы типа 1(2)).

29

Особенности сигналов и элементов системы с ЭВМ

Правда, ЭВМ помимо квантования по времени (в ней шаг квантования по времени определяется периодом смены информации, зависящей, в частности, от быстродействия машины) осуществляет еще и квантование по уровню (шаг квантования по уровню определяется разрядной сеткой, задаваемой числом разрядов вычислителя).

30