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.

x_y(t) – управляющий непрерывный сигнал; x(t) - сигнал ошибки или отклонения (непрерывный); y(t)-последовательность импульсов на выходе импульсного элемента; x_p(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 сигналаx(t) в дискретные моменты времени.

Вопросы самоконтроля:

1. Дайте определение понятия импульсной системы.

2. Какие виды импульсных систем существуют?

3. Дайте определение понятию дискретной системы.

4. Как определение понятию квантование.

5. Какие виды квантования вы знаете.

Лекция 51

Цель лекции: изучение математического аппарата используемого для исследования импульсных систем.

Задачи лекции:

1. Понятие решетчатой и модулированной функции.

2. Дискретное преобразование Лапласа.

3. Дифференцирование и интегрирование решетчатых функций.

Желаемый результат:

Студенты должны знать:

1. Математический аппарат решетчатой и модулированной функции;

2. Порядок проведения дискретного преобразования Лапласа;

3. Математический аппарат дифференцирования и интегрирования решетчатых функций.