17 Цифрові системи радіоавтоматики
Системи автоматичного керування, до складу яких входять цифрові обчислювальні пристрої, називаються цифровими САК. Вони застосовуються в багатьох областях техніки, у тому числі в радіотехніці, дозволяють створювати складні многоканальні комплекси дистанційного керування.
Розглянемо
роботу цифрової слідкувальної системи
(ЦСС), у якій (вихідний)
вал, що
відпрацьовує має копіювати кут повороту
вхідного вала,
тобто щоб
Функціональна
схема ЦСС наведена на рис.17.1, де
ЗУ – пристрій, що задає, ПВЧ – перетворювач
вал-число, ЦОМ –
цифрова обчислювальна машина, ЦЦ –
цифровий дискримінатор, ПЧН –
перетворювач число-напруга (цифро-аналоговий
перетворювач – ЦАП), П – підсилювач, ВД
– виконавчий двигун з редуктором, ОК –
об'єкт керування, БЧС – безупинна
(аналогова) частина системи.
Рисунок 17.1 – Структурна схема цифрової слідкувальної системи
Цифрова
інформація
надходить
на вхід ЦЦ по лінії зв'язку (ЛЗ від ПВЧ
разом із сигналами синхронізації від
ЦОМ.
Цифровий дискримінатор є вимірювальним елементом системи. Він звичайно складається з арифметичного пристрою, регістра неузгодженості і групи ключів. Кількість розрядів числа, що відображає неузгодженість (на виході ЦД), звичайно менше кількості розрядів вхідних чисел.
На
входи ЦЦ періодично надходить послідовним
кодом у вигляді двоїчних
чисел дія, що задається
,
і регульована (керована)
величина
На
суматорі виробляється операція
вирахування. Результуюча
величина є неузгодженістю
(17.1)
При цьому позитивна неузгодженість виходить у прямому двоїчному коді, а негативна - у додатковому коді. Далі величина неузгодженості записується в регістр і паралельний код подається на схему перетворювача число-напруга.
Перетворювач
число-напруга, є вихідним каскадом
цифрового дискримінатора, що виконує
роль фіксатора. Він перетворить
неузгодженість з цифрового коду в
напругу u(t),
що
є
керуючим для безупинної частини системи
– підсилювача і виконавчого
двигуна. Під дією цього сигналу двигун
рухає робочий механізм об'єкта керування.
З вихідним валом системи зв'язаний
диск, що кодує, ПВЧ, який включений в
ланцюг зворотного зв'язку. Він перетворить
кут
повороту
в
двоїчні числа. Синхронну роботу цифрової
частини слідкувальної системи забезпечує
блок керування, запуск якого виробляється
пристроєм керування ЦОМ.
Відмітимо, що один цифровий дискримінатор може забезпечити роботу декількох слідкувальних систем. При цьому період дискретності кожної системи збільшується і може складати 0,1 – 0,01 сек.
З викладеного вище видно, що в цифровій частині ЦСС діють сигнали, квантовані за часом і рівнем. При великій кількості рівнів квантування (великій кількості розрядів двоїчних чисел) ця система за своїми динамічними властивостями близька до імпульсної системи, у якій відбувається лише квантування за часом. У цьому випадку структурна схема цифрового дискримінатора подібна схемі часового розрізнювача автодалекоміра.
Контрольні запитання
Яка автоматична система керування називається цифровою?
З яких функціональних пристроїв складається цифрова слідкувальна система?
Що таке цифровий дискримінатор?