![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Теория цифровых систем
Методика составления структурных схем
Как отмечалось ранее, цифровые системы являются нелинейными импульсными системами, содержащими кроме импульсных и непрерывных линейных звеньев нелинейности релейного типа. Точный анализ подобных систем в общем случае может быть выполнен лишь путём моделирования на универсальной ЭВМ. Эффективный приём упрощения анализа состоит в линеаризации АЦП и ЦАП, введении аддитивных шумов квантования по уровню и представлении цифровой системы в виде линейного импульсного фильтра. Однако многообразие вариантов построения цифровых систем затрудняет разработку единой универсальной методики такого исследования. В связи с этим выделим для детального рассмотрения лишь ограниченный, хотя и довольно широкий подкласс цифровых систем, содержащих аналоговый дискриминатор с пренебрежимо малой постоянной времени, цифровой фильтр, корректирующее устройство и аналоговое исполнительное устройство [3]. При других вариантах построения цифровой системы методика её исследования может иметь некоторые отличия, особенно при большой инерционности дискриминатора или при наличии нескольких цифровых элементов с разными периодами дискретности. Функциональная схема исследуемой цифровой системы приведена на рис. 8.13, где введены следующие обозначения: Д - дискриминатор; АЦП - аналого-цифровой преобразователь; ЦФ - цифровой фильтр; ЦАП - цифро-аналоговый преобразователь; ОУ - объект управления; Э - экстраполятор, предназначенный для получения непрерывного входного сигнала ОУ из дискретных во времени значений выходной величины ЦАП. Как правило, используется экстраполятор нулевого порядка, представляющий собой фиксатор с запоминанием уровня на период дискретности Т;
При составлении структурной схемы цифровой системы управления смещённую решетчатую функцию Поскольку на вход экстраполятора подаётся решетчатая функция
На структурной схеме экстраполятор нулевого порядка представляется прямоугольником, внутри которого записана правая часть (8.61). Такое представление условно, поскольку выражение (8.61) даёт не передаточную функцию экстраполятора, а изображение его выходного импульса. Передаточную функцию экстраполятора нельзя определить как отношение его выходного и входного сигналов, т.к. выходной сигнал непрерывен, а входной – решетчатая функция времени. Изложенные выше пояснения и допущения позволяют составить структурную схему цифровой системы управления, пользуясь которой можно произвести анализ и определить ее основные характеристики. Структурная схема цифровой системы управления приведена на рис. 8.14, где введены следующие обозначения: Kg – коэффициент передачи дискриминатора с D(z) – дискретная передаточная функция цифрового управляющего фильтра; Wоу(p) – передаточная функция объекта управления; f(t) – возмущающее воздействие, приведённое ко входу системы
Рис. 8.14. Структурная схема цифровой системы управления
Линеаризованный АЦП отображён идеальным импульсным элементом и линейным безынерционным звеном с коэффициентом передачи
|