Превращение непрерывной модели в дискретную с выбором периода квантования

курсовая работа

Введение

Совершенствование технологии и повышение производительности труда во всех отраслях народного хозяйства относятся к важнейшим задачам технического прогресса нашего общества. Решение этих задач возможно лишь при широком внедрении систем автоматического регулирования и управления как отдельными объектами, так и производством, отраслью и всем народным хозяйством в целом. Научно-техническая революция, вызванная созданием цифровых вычислительных машин, сказалась на развитии многих отраслей науки и техники. Особо сильному влиянию подверглись теория и практика автоматического регулирования и управления объектами и совокупностями объектов как в гражданской, так и в военной технике. Применение цифровой вычислительной техники открывает большие возможности при управлении такими сложными устройствами и системами, как прокатные станы, домны, бумагоделательные машины, поточные линии, подвижные объекты (самолеты, ракеты, космические корабли и др.), автоматизированные системы управления производством, железнодорожным транспортом, воздушным движением и т.п.

Импульсные автоматические системы в отличие от непрерывных систем работают на импульсных сигналах определённой периодичности. Импульсы характеризуются периодом повторения (цикла) Тц, высотой импульса hи , длительностью Тц, полярностью и моментом начала импульса. Импульсные системы обычно представляют соединение импульсного элемента и некоторй непрерывной части. Устройство, формирующее последовательность импульсов, определяемую непрерывным входным сигналом, называется импульсным элементом.

Импульсные системы могут быть как линейные так и нелинейные.

Динамику импульсной автоматической системы можно рассматриватьв виде реакции непрерывной части системы на серию импульсов, чередующихся с заданным периодом. Конечные значения переменных для предыдущего цикла являются начальными для последующего цикла и т. д. Зная закон изменения внешнего воздействия, приведённого ко входу импульсного элемента можно определить форму импульсов, поступающих на вход непрерывной части системы, и рассчитать переходной процесс на всём промежутке регулирования. Однако, этот метод не позволяет исследовать устойчивость системы в целом и оценить влияние параметров на динамику системы.

Для устранения указанного недостатка было предложено контролировать процесс регулирования не непрерывно во времени, а дискретно один раз за период, например, в момент начала каждого цикла. В связи с этим в работах Н.Е. Жуковского и Хорта для исследования импульсных систем регулирования был применён аппарат дифференциально-разностных преобразований Лапласса и частотный метод, позволяющий применять известные в линейной теории методы анализа.

Преобразование непрерывного сигнала в дискретный называется квантованием сигнала. Существуют два основных вида квантования:

1) по уровню;

2) по времени.

Сигнал, квантованный по времени, изменяется скачком в фиксированные моменты времени и изображающиеся горизонтальной линией.

В соответствии с названными выше видами дискретных сигналов САУ дискретного действия делятся на три типа: релейные, импульсные и цифровые.

Релейные САУ - это системы с квантованием по уровню, импульсные - с квантованием по времени, а цифровые - с применением обоих видов квантования.

Делись добром ;)