border=0


border=0

PRVKY TEÓRIE DISKRÉTNYCH AUTOMATICKÝCH SYSTÉMOV

V diskrétnom systéme (alebo v jeho časti) signál nezávisí od času, ale má diskrétny (diskontinuálny) tvar. V takom systéme je prvok, ktorý prevádza kontinuálny signál na prerušovaný. Uvedená transformácia sa často nazýva kvantizácia (fragmentácia). Existuje kvantizácia podľa úrovne, kvantizácia podľa času a kombinované. Kvantifikácia podľa úrovne zodpovedá vzhľadu signálu vo forme série diskrétnych úrovní v ľubovoľných časových bodoch (obrázok 5.1, a). Pri časovom kvantovaní sa poskytuje fixácia diskrétnych časových okamihov, pri ktorých úroveň signálu môže nadobúdať ľubovoľné hodnoty (obr. 5.1, b). V treťom type kvantovania je kontinuálny signál nahradený diskrétnymi hladinami, ktoré sú najbližšie k hodnotám kontinuálneho kvantizovaného signálu v diskrétnych časových okamihoch (obr. 5.1, c).

T
T
T
x 1 x 2
x 1 x 2
x 1 x 2


a b c

Obrázok 5.1. Kvantifikácia spojitého signálu.

x 1 - nepretržitý signál

x 2 je kvantizovaný signál.

V dôsledku kvantovania úrovne sa spojitá funkcia času x 1 (t) nahradí krokovou funkciou. Pri kvantizácii času je kontinuálny signál x 1 (t) nahradený tzv. Mriežkovou funkciou

x 1 (nT), ak t = nT, n = 0,1,2, ...;

x 2 (t) = (5.1)

0 ak t ≠ nT,

kde T je krok kvantovania času alebo obdobie diskrétnosti.

V tomto prípade je dôležitá skutočnosť, že súradnice mriežkovej funkcie sa presne rovnajú hodnotám spojitého signálu v diskrétnych časových okamihoch t = nT.

Medzi širokým spektrom diskrétnych prvkov v automatizačných systémoch sú veľmi bežné pulzné prvky (IE), ktoré kvantifikujú časový signál, ktorý vnímajú. V budúcnosti sa budú brať do úvahy prvky teórie presne pulzných automatických riadiacich systémov, v ktorých je pulzný prvok zahrnutý ako povinná súčasť, a kvantizácia sa vykonáva iba v čase. Ďalej sa tu obmedzujeme na úvahy o lineárnych impulzných systémoch.

V prakticky používaných diskrétnych systémoch je IE obvykle umiestnená v obvode chybového signálu, preto v mnohých prípadoch môže byť funkčná schéma uzavretého pulzného systému s jedným pulzným prvkom IE a súvislou časťou LF znázornená vo forme znázornenej na obrázku 67. Diskrétne systémy tiež zahŕňajú digitálne riadiace systémy obsahujúce digitálne riadiace stroje (TsUM), ktoré môžu slúžiť ako master, porovnávacie a nápravné zariadenia.

y
x
z
u


IE LF

Obrázok 5.2. Funkčný obvod je zatvorený

pulzný systém.

Formy impulzov generovaných IE môžu byť veľmi rozdielne (ale rovnaké pre konkrétne IE): pravouhlé, trojuholníkové, parabolické atď.

V závislosti od toho, ktorý parameter impulzu sa berie ako nosič informácie o hodnote spojitej veličiny, sa používa pojem „modulácia“, po ktorom nasleduje označenie, ktorá modulácia sa vykonáva pomocou impulzného prvku. Existujú tri hlavné typy modulácie:

- amplitúdový impulz (AIM), v ktorom je informačným znakom výška impulzu priamo úmerná (v konkrétnom prípade sa rovná) hodnote spojitej hodnoty v kroku kvantovania. Šírka impulzov je konštantná a momenty začiatku impulzov sú oddelené periódou opakovania T0 (obr. 5.3, b).

- šírka impulzu (PWM), v ktorej informatívnou črtou je šírka impulzu, ktorá je priamo úmerná hodnote spojitej hodnoty. Výška impulzov je konštantná a momenty začiatku impulzov sú oddelené periódou opakovania T0 (obr. 5.3, c).

- časovo impulzný (VIM), tiež nazývaný fázový impulz, pri ktorom je výška a šírka impulzov udržiavaná konštantná a nosič informácií je okamih, keď impulz začína: čím väčšia je hodnota spojitej hodnoty, tým neskôr sa impulz objaví (obr. 5.3, d). Grafy na obrázku 5.3 sú uvedené pre prípad pravouhlých impulzov.

T
x 1 (t)
T


T
x 2 (t)
τ
τ
b
T
x 2 (t)
τ 1
τ 2
τ 3
v


T
x 2 (t)
g

Obrázok 5.3. Druhy modulácie.

a - nepretržitý signál, b - AIM, c - PWM, d - VIM.





Prečítajte si tiež:

Prevádzkové režimy ATS.

Približné riešenie problému autoscilácií. Metóda harmonickej rovnováhy Krylov-Bogolyubov.

Prenosové funkcie diskrétnych systémov.

Zloženie automatického kontrolného systému.

Požiadavky na systémy automatickej regulácie.

Späť na obsah: AUTOMATICKÁ REGULÁCIA Teória

2019 @ edudocs.pro