Особливості дискретних систем

Існує два типи автоматичних систем: неперервні та дискретні. Дискретні включають в себе: імпульсні, цифрові, релейні.

Дискретною називається САК, якщо до її складу входить хоча б одна ланка дискретної дії. Ланка дискретної дії (дискретний елемент) – це ланка, вихідна величина якої змінюється дискретно, тобто стрибкоподібно, навіть при плавній зміні вхідної величини.

Дискретний елемент перетворює безперервні сигнали на дискретні. Це перетворення здійснюється за рахунок квантування сигналів за рівнем, часом або рівнем і часом.

Квантування за рівнем полягає в перетворенні безперервного сигналу у ступінчастийз фіксованими рівнями ступенів – дискретними рівнями(рис. 1, а). У найпростішому випадку квантування за рівнем здійснюється релейним елементом, вихідна величина якого може набувати скінченну кількість фіксованих рівнів – звичайно два (), або три ().

Квантування за часом є перетворенням безперервного вхідного сигналу на ступінчастийза рахунок фіксації рівнів вхідного сигналу в дискретні моменти часу(рис. 1, б) або на послідовність імпульсів параметри яких (амплітуда, ширина, частота тощо) визначаються величиною вхідного сигналу в дискретні моменти часу. Період дискретизаціїможе бути сталим або змінним.

Внаслідок одночасного квантування за рівнем і за часом вхідний сигнал змінюється дискретно у фіксовані моменти часу і може набувати лише значень, що визначаються дискретними рівнями(рис. 1. в).

Залежно від виду квантування дискретні системи бувають трьох типів: релейні (квантування за рівнем), імпульсні (квантування за часом), цифрові (квантування за рівнем і за часом).

Імпульсні системи

Імпульсні системи – це такі системи, в яких інформація отримується або передається у дискретні моменти часу, тобто у моменти, що чергуються з постійним періодом.

Фізичні сигнали математично описуються решітчастими функціями.

Рис. 1. Решітчаста функція Рис.2. Імпульсна система

Кожна імпульсна система – це система, яка обов’язково має один або декілька імпульсних елементів (ІЕ) і може мати аналогові елементи, що складають неперервну частину системи (НЧ).

Реальні ІЕ перетворюють неперервні в часі (аналогові) сигнали у періодичні імпульсні, один із параметрів яких змінюється у функції амплітуди аналогового сигналу. Реальний ІЕ складається із найпростішого імпульсного (НІЕ) і формувального елементів (ФЕ).

Рис.3. Характеристики (параметри) імпульсного сигналу: τ – тривалість; А – амплітуда; Т0 – період повторення;  = /Т0 – скважність; /, // – тривалість переднього і заднього фронтів; А – перекос вершини.

Рис.4. НІЕ – найпростіший імпульсний елемент. Він формує решітчасту функцію із неперервної у вигляді періодичних -імпульсів, площа яких рівна амплітуді аналогового сигналу в дискретні моменти часу.

Рис.5. -функції. (τ→0; А→)

Формувальний елемент надає форму (прямокутну, трикутну, експоненціальну) і, як правило, енергію -імпульсам решітчастої функції.