Vlastnosti diskrétního řízení. Činnost diskrétních systémů je spojena s ovlivňováním, přenosem a transformací sekvence impulsů. Řídicí signály přicházejí do jednotlivých bodů DS v určitých zadaných nebo libovolných časových intervalech. Charakteristickým znakem každého DS je přítomnost pulzních prvků (IE), pomocí kterých se spojité veličiny převádějí na sekvence diskrétních signálů.

Moderní teorie řízení má univerzální metodu pro studium diskrétních systémů založenou na speciálním matematickém aparátu - diskrétním Laplaceově transformátoru, který umožňuje přiblížit metodiku studia dynamických systémů co nejvíce metodice studia spojitých systémů. Provoz DS je však spojen s kvantováním spojitých signálů a teorie řízení diskrétních systémů má rysy díky přítomnosti pulzních prvků v těchto systémech.

Při kvantování podle úrovně se spojitý signál x(t) převede na posloupnost diskrétních signálů fixovaných v libovolných časech za podmínky Dx = konst. Systémy, které používají signály kvantované do konečného počtu úrovní (často 2-3 úrovní), se nazývají reléové systémy. Kvantování úrovně je nelineární převod signálu, proto reléové systémy patří do třídy nelineárních systémů.

Při časové kvantizaci jsou signály zaznamenávány v diskrétních časech Dt = konst. V tomto případě mohou úrovně signálu nabývat libovolných hodnot. Systémy, které implementují časovou kvantizaci signálů, se nazývají pulzní systémy (IS). Kvantování času se provádí pulzním prvkem, který v konkrétním případě propouští vstupní signál x(t) jen po určitou dobu.

Při kvantování podle úrovně a času je spojitý signál nahrazen diskrétními úrovněmi, které jsou nejblíže hodnotám spojitého signálu v diskrétních časových okamžicích Dt = konst. Diskrétní systémy, které implementují signály kvantované v úrovni a čase, se nazývají relé-puls nebo digitální. V těchto systémech je kvantování úrovně a času prováděno pulzním kódovým modulátorem nebo digitálním výpočetním zařízením.

Funkce mřížky je funkce vyplývající z nahrazení spojité proměnné diskrétní, definovanou v diskrétních časech nT, n=0,1, 2, ... Spojitá funkce x(t) odpovídá mřížkové funkci x(nT), kde T je kvantizační perioda, zatímco spojitá funkce je obálka mřížkové funkce. Pro danou hodnotu kvantizační periody T spojitá funkce x(t) odpovídá jednohodnotové mřížkové funkci x(nT). V obecném případě však neexistuje žádná zpětná korespondence jedna ku jedné mezi mřížkovou funkcí a spojitou funkcí, protože mnoho obálek lze nakreslit přes ordináty mřížkové funkce.

Je vhodné provádět odečítání na časové škále v celých jednotkách kvantizační periody T. Za tímto účelem místo spojité funkční proměnné t zavedeme novou proměnnou t=t/T a mřížkovou funkci x(n ) º x n bude odpovídat spojité funkci x(t).

Pulzní modulace. Sekvence pulzů v IC je podrobena pulzní modulaci. Proces pulzní modulace spočívá ve změně libovolného parametru periodicky se opakujících pulzů. Ve vztahu k nemodulované sekvenci impulzů (obr. 5.1.1, a) jsou takovými parametry amplituda impulzu A, trvání bT a perioda opakování T. Veličina, která určuje modulační zákon, se nazývá modulační veličina.

Pokud se podle zákona o změně modulační veličiny mění amplituda pulzů, pak se modulace nazývá pulzně-amplitudová modulace (APM), pokud se mění šířka, nazývá se pulzně-šířková modulace (PWM) a kdy perioda se mění, nazývá se pulzní modulace (TPM).

Diskrétní systémy zahrnují pulzní, digitální a reléové.

V pulzních systémech je signál kvantován v čase.

U relé se kvantizace provádí podle úrovně.

V digitálu jak v čase, tak na úrovni.

K popisu diskrétních systémů se používají diferenční rovnice.

Diskrétní systémy se od běžných systémů liší tím, že kromě běžných jednotek zahrnují jednotky, které provádějí jednu nebo více kvantizací.

Lineární impulsní systém se skládá z jednoho nebo více prvků a spojité části.

Funkce mřížky se používá k popisu diskrétních signálů.

NE – pulzní prvek.

U pulzních systémů se používají hlavně 3 typy kvantování času signálu:

pulzní amplitudová modulace (pulzní amplituda  vstupní signál)

Modulace šířky pulsu (šířka pulsu  vstupní signál)

Pulzní fázová modulace (pulzní fáze  vstupní signál)

Ve všech případech je perioda střídání pulzů konstantní

V případě pulzní amplitudové modulace (obr. b) je trvání každého pulzu konstantní, má stejnou hodnotu a je označeno  T (0<  < 1). Амплитуда импульсов принимает значения x

 = im / T – pracovní cyklus

Pro jediný impuls umístěný na počátku souřadnic a mající trvání T, můžeme psát

S1(t) = 1(t) – 1(t – T)

Výstupní hodnota impulsu bude určena hodnotou x.

Argument (t - nT) znamená posun každého impulzu o hodnotu nT

od původu.

V případě pulzně šířkové modulace se šířka pulzu mění.

 n T – neměla by překročit hodnotu období T. аМ  1, х(t)< М

Velikost pulsu c zůstává konstantní pro „+“ i „-“.

S1(t) = 1(t) – 1(t -  n T) – pulzně šířková modulace (obr. d)

Pulzní fázová modulace.

Při fázově pulzní modulaci zůstávají amplituda pulzu c a doba trvání T konstantní. V tomto případě je zaveden proměnný časový posun pulzu vzhledem ke každé periodě.

 n = ax aM  1 - 

V digitálních řídicích systémech se kromě časové kvantizace přidává i kvantování úrovně. Označíme-li h velikost jedné kvantizace krok po úrovni, pak bude hodnota každé hodnoty mřížkové funkce reprezentována počtem kroků: y = k*h*znaménko x

k – počet kroků h (celé číslo)

Hodnota mřížkové funkce y je zapamatována po celou dobu kvantování.

22. Pulzní řídicí systémy.

Uvažujme pulzní systém s amplitudou-puls. modulace.

Otevřeme tento systém a rozdělíme podmíněně pulzní prvek na 2 části:

┴ (ideální kvantizér) - dává mřížkovou funkci určenou v diskrétním čase nT

S 1 (t) udává každý impuls Přenos. a funkce mřížky určitou dobu

Pulzní systémy jsou popsány diferenčními rovnicemi: Δf[n] =f – f[n] – první rozdíl mřížkové funkce. První rozdíl od Δf[n] se nazývá rozdíl 2. řádu nebo druhý rozdíl:

Δ 2 f[n] =Δf – Δf[n] Δ k f[n] =Δ k -1 f – Δ k -1 f[n] – rozdíl v libovolném pořadí.

Volá se jakákoli relace spojující mřížkovou funkci f[n] a její diference až do řádu „k“. diferenční rovnice.

Funkce přenosu otevřeného okruhu pulzní systém je poměr výstupní hodnoty ke vstupní hodnotě za nulových počátečních podmínek.

W* (q, ε) =
.

Obecně dříve funkce pulzního obvodu

W* (q, ε) =

V V souladu s vlastnostmi D-transformací bude přenosová funkce W * (q, ε) periodická podél pomyslné osy.

protože funkce je periodická, pak bude určena v pásmu -π< ώ > π, -∞<α>∞ , ω=ώt – relativní četnost

Přenosová funkce m.b. nalezené také prostřednictvím Z-transformací:

W* (Z, ε) =

Transformace (6) zobrazuje hlavní pásmo -π< ώ >π na rovině z a segment myšlené osy q=jώ v intervalu -π< ώ >π je zobrazeno v kruhu o jednotkovém poloměru z=e jώ a levá část tohoto pruhu je zobrazena uvnitř kruhu.

X 1 = a*sinωt X 2 = a*sin2ωt t=nT

Odezva AFC pulzního systému s otevřenou smyčkou se určuje podobně jako u běžného lineárního systému:

W(S)→W(jω) g(t)=sinωt

Q=ST g[n]=sinώn n=t/T ώ=ωt

W * (jώ,ε)=W * (q, ε) – pro pulzní systém.

Analogicky se spojitými systémy:

A * (ώ,ε) = │W * (jώ,ε)│ φ * (ώ,ε) = argW * (jώ,ε)

23. Nelineární řídicí systémy. Druhá Ljapunovova metoda.

Z hlediska přenosu a konverze signálu NL je na tom výborně. z lineárních systémů v tom, že okamžitý koeficient přenosu závisí na hodnotě vstupního signálu. ACS obsahující vazby, jejichž dynamika je popsána NL diferenciálem. rovnice odkazují NL systémy.

NS-dynamiku systému popisují nelineární diferenciální rovnice, jedná se o systémy, které mají nelineární charakteristiku.

Systém může být reprezentován jako kombinace 2 prvků:

lze snížit na:

Liga mistrů je popsána obvyklými rozdílovými úrovněmi s post koeficienty.

NE je bez setrvačnosti a jeho výstupní hodnota a vstup. veličiny jsou spojeny algebraickou rovnicí. Nelinearita je způsobena nelinearitou statických charakteristik jednoho z prvků systému.

Nelineární charakteristiky se dělí na tuhé a flexibilní.

Flexibilní (bez zalomení)

Rigidní (které jsou aproximovány po částech lineárními funkcemi)

saturační odkaz

spojení se zónou necitlivosti

spojení s odporem (odpor)

Charakteristika relé.

Teorii stability nelineárních systémů poprvé navrhl Ljapunov.

Nerušený pohyb je stabilní, pokud se pro dostatečně malé nelineární poruchy jím způsobený rušený pohyb liší tak málo, jak je žádoucí, od nerušeného. V tomto případě je pohyb asymptoticky stabilní, pokud v t→∞ narušený pohyb → k nerušenému.

Nerušený hnutí Ljapunov pochopil jakýkoli způsob fungování systému, který nás zajímá ve vztahu ke stabilitě. Nerušený pohyb ve fázovém prostoru odpovídá počátku souřadnic. Tento režim by mohl jak v ustáleném stavu statické, tak dynamické, a nikoli v ustáleném stavu. Ljapunov chápal jako poruchy pouze nenulové počáteční hodnoty. podmínky.

Ljapunov vyvinul 2 metody pro studium nelineárních systémů:

1 metoda použitelné pouze pro studium stability v malých systémech, tzn. na systémy, na které je lineární teorie plně použitelná. Lineární systém je získán jako výsledek linearizace systému NL. Když je linearizovaný systém na hranici stability, pak nelze nic říci o stabilitě původního NL systému (může být stabilní nebo nestabilní, v závislosti na typu nelinearity).

Metoda 2 - „přímá“ metoda. Dostatečná podmínka pro konvergenci: narušený pohyb je asymptoticky stabilní, pokud lze takové znaménko specifikovat. f-yu V (f-iya, která má pro všechny hodnoty proměnné stejné znaménko a na počáteční souřadnici se změní na nulu), jejíž derivace vzhledem k t, určená na základě diferenciálu. rovnice soustavy, též yavl. definitivní znamení. funkce, ale opačného znaménka.

Funkce se nazývá definitivní znaménko, pokud má stejné znaménko pro všechny významné proměnné a mizí v počátku.

Při syntéze modálního diskrétního řízení se obvykle předpokládá, že řídicí objekt (CO) je specifikován svými rovnicemi ve stavových proměnných, například ve tvaru

kde jsou prvky matice A a vektory b A C mají známé číselné hodnoty.

U modálního řízení však na rozdíl od schématu na Obr. 2, místo kódů řízené veličiny přijímá digitální digitální převodník generované ADC také s tečkou T kódy odpovídající hodnotám všech stavových proměnných, operačních zesilovačů, které jsou měřeny speciálními senzory.

Diskrétní modální řízení, analogicky s kontinuálním řízením, je hledáno ve formě

Koeficienty musí být zvoleny tak, aby kořeny charakteristické rovnice systému uzavřené smyčky (4), (5) měly stanovené hodnoty.

Řízení (5) je idealizováno v tom smyslu, že nebere v úvahu výše zmíněný čas strávený v řídicím zařízení pro měření a převod signálů, stejně jako pro výpočet řízení. V důsledku toho lze kontrolu (5), jak je uvedeno výše, použít, pokud stanovené časové náklady podle alespoňřádově menší než kvantizační perioda T, a jejich vliv na vlastnosti řídicího systému lze zanedbat.

Pro odvození vztahů, které nám umožňují vypočítat hodnoty koeficientů v rovnosti (5), najdeme rovnici diskrétního systému s modálním řízením. K tomu dosadíme rovnost (5) do rovnice (4). V důsledku toho budeme mít

Z toho vyplývá, že charakteristický polynom uzavřeného systému (6) je určen výrazem

Pomocí vlastností determinantů lze pravou stranu této rovnosti znázornit takto:

Charakteristický polynom daného řídicího objektu (4). V tomto případě má polynom stupeň a obsahuje přesně n libovolné koeficienty,

Stupeň charakteristického polynomu systému s uzavřenou smyčkou je rovněž roven tzn. rovný počtu proměnných koeficientů v kontrole (5). Volbou těchto koeficientů je tedy možné zajistit libovolné dané hodnoty kořenů charakteristického polynomu (8) nebo (9).

V obecném případě to lze provést, pokud je objekt (4) zcela ovladatelný, tedy pokud, kde je matice. V tomto případě je postup výpočtu koeficientů z (5) zcela podobný tomuto postupu v spojitém případě (viz § 7.2).

Zejména, pokud je daná rovnice (4) objektu reprezentována v kanonické ve zvládnutelné formě, pak polynom

V tomto případě jsou koeficienty podle výrazů (9) - (11) určeny vzorci

kde jsou koeficienty požadovaného polynomu, jehož kořeny se rovnají daným (požadovaným) pólům uzavřeného systému.

Příklad 1 Pro objekt

najděte řízení (5), pod kterým budou kořeny charakteristické rovnice systému s uzavřenou smyčkou rovny, .

Řešení. Nejprve si všimneme, že v tomto případě je rovnice objektu prezentována v kanonické řízené formě, proto jsou koeficienty jeho charakteristického polynomu stejné; , a kořeny, . Protože jeden z kořenů je větší než jedna v absolutní hodnotě, daný objekt bez kontroly je nestabilní. Proto musí být modální řízení stabilizující.

Žádaný polynom, jehož kořeny se rovnají daným, má zjevně tvar

V tomto případě je rovnice objektu prezentována v kanonické řízené formě, proto pomocí vzorců (12) zjistíme

V důsledku toho je požadované modální řízení určeno výrazem

Zkontrolujeme výsledek. Dosazením nalezené kontroly do rovnice (13) at získáme

Z toho vyplývá, že charakteristický polynom syntetizovaného systému je roven

S nalezeným řízením tedy mají kořeny charakteristické rovnice (póly) systému uzavřené smyčky dané hodnoty, tj. kvalita procesu řízení odpovídá daným pólům.

Hongkong

V Hongkongu lze společnost s ručením omezeným založit registrací stanov a zakládací smlouvy. Minimální požadovaný počet akcionářů je jeden. Název společnosti musí končit „Ltd“. nebo "Omezené". Tento požadavek se nevztahuje na pobočky společnosti s ručením omezeným.

Akcionáři takové společnosti jsou Jednotlivci a korporace, a ne nutně obyvatelé Hongkongu. Partner, který má zájem, je může najít celá jména, státní občanství, adresy u matriky. V případech, kdy je vyžadována další důvěrnost, může taková společnost využít služeb jmenovaných ředitelů a akcionářů. Jejich jména jsou zapsána v rejstříku akcionářů (ředitelů), který je veden v rejstříku společností v Hong Kongu.

Podniky této právní formy mají sídlo v Hong Kongu. Uchovává originál výpisu z obchodního rejstříku, potvrzení o registraci ročních činností a pečeť společnosti.

Společnost je povinna platit korporační daň ve výši 17,5 procenta ze zisků pocházejících z hongkongských zdrojů. Příjmy pocházející z operací mimo Hongkong nemusí podléhat dani. Ale pouze v případě, že takové rozhodnutí učiní finanční správa.

Klasifikace signálů a systémů

Řídicí systém je soubor vzájemně se ovlivňujících objektů, které obvykle zahrnují řídicí objekt, pohon, snímače a řídicí zařízení (regulátor). Výměna informací mezi nimi probíhá pomocí signálů. Existují analogové (kontinuální) signály (obr. 1), určené v libovolných časových hodnotách t v uvažovaném intervalu a signály v diskrétním čase, definované pouze v diskrétních časech (obr. 1). Systémy, ve kterých jsou informace přenášeny pomocí analogových signálů, se nazývají analogové nebo spojité systémy. Téměř všechny řídicí objekty, se kterými se inženýr v praxi setká (například lodě, ponorky, letadla, elektromotory atd.), jsou spojité. K popisu jejich dynamiky používáme diferenciální rovnice. Přenos informací v diskrétních systémech se provádí pomocí diskrétních signálů. K popisu diskrétních systémů používáme diferenční rovnice, které určují zákony transformace číselných posloupností.

Diskrétní časový signál lze získat z analogového signálu periodickým zavíráním spínače na velmi krátkou dobu v okamžicích t = k. Časový interval T, ve kterém se měří hodnoty spojitého signálu s(t) nebo i(t) na obr. 2, se nazývá vzorkovací interval. Převrácená hodnota 1/T (označme ji f d) se nazývá vzorkovací frekvence nebo vzorkovací frekvence. Vzorky spojitého signálu by měly být odebírány na takové frekvenci (nebo v takovém časovém intervalu), abychom měli čas sledovat všechny, i ty nejrychlejší, změny signálu. Jinak při obnově tohoto signálu z diskrétních vzorků dojde ke ztrátě části informace a tvar obnoveného signálu se bude lišit od tvaru původního (obr. 2). To znamená, že zvuk přijímaný například z rádiového zařízení (RTU) bude vnímán zkresleně.

Přechod z analogového nebo spojitého signálu na pulzní a digitální formu může dramaticky zlepšit kvalitu přenosu informací, například v RTU. Protože je snazší předat impuls. Bez ohledu na to, jak je zkreslený, stále ho nemůžete ztratit. Nezáleží na tom, jak se dostane na přijímací konec. Protože impulsy se prostě počítají. Digitální signál je kombinací úzkých pulzů stejné amplitudy, vyjadřujících diskrétní vzorky signálu v binární formě.

Kromě standardních dynamických jednotek obsahují diskrétní systémy jednu nebo více jednotek, které kvantují spojitý signál na diskrétní. Jedná se buď o impuls, nebo reléový prvek nebo digitální zařízení. NA diskrétní řídicí systémy zahrnují pulzní, reléové a digitální. V pulzních systémech je signál kvantován časem, v reléových systémech úrovní, v digitálních systémech časem a úrovní. Impulzní systém se skládá z impulsních prvků (jeden nebo více) a spojitých částí obsahujících standardní dynamické vazby. Obrázek 4 ukazuje popis ideálního pulzního prvku.

Pulzní prvky, které kvantují (přerušují) signál v čase, umožňují získat velmi velké výkonové zisky. Pulzní režim navíc snižuje spotřebu energie systému. Příkladem pulzních systémů jsou rádiové a optické lokalizační systémy, systémy s frekvenčními senzory atd. Reléové automatické řídicí systémy lze klasifikovat, stejně jako pulzní systémy, jako přerušované systémy, ale jejich podstatný rozdíl od pulzních systémů spočívá v tom, že reléové systémy svým principem jsou nelineární systémy. V reléových systémech jsou časy, kdy se systém zavírá a otevírá, předem neznámé; jsou určeny vnitřními vlastnostmi samotného systému. To určuje hlavní rysy dynamiky řídicích procesů v reléových systémech. Díky snadné implementaci a přijatelné kvalitě provozu jsou reléové systémy široce používány v domácích spotřebičích, například v systémech regulace teploty v chladničkách nebo topných elektrických žehličkách atd. Směrem k digitálním systémům Patří sem automatické řídicí a regulační systémy, v jejichž uzavřené smyčce je zahrnuto digitální výpočetní zařízení, které umožňuje implementovat složité řídicí algoritmy. Zařazení digitálního výpočetního zařízení do smyčky řídicího systému je spojeno s převodem spojitých veličin na diskrétní na vstupu a s inverzním převodem na výstupu. Při dostatečně vysoké hodinové frekvenci výpočetního zařízení (ve srovnání se setrvačností soustavy) lze v mnoha případech počítat číslicovou soustavu jako celek jako spojitou. Obecně je digitální automatický řídicí systém nelineární diskrétní systém. Příkladem digitálních systémů jsou systémy obsahující počítače, různé mikroprocesorové řídicí systémy atd. Diskrétní systémy mají velká důležitost v moderní technologii.

Termín digitální systémy (Angličtina) systémy se vzorkovanými daty) budeme označovat systémy, ve kterých se k ovládání spojitého objektu používá digitální regulátor. Protože takové systémy zahrnují spojité a diskrétní prvky, jsou často také nazývány spojitý-diskrétní nebo analogově-digitálně nebo jednoduše diskrétní řídicí systémy . Digitální systémy představují speciální třídu řídicích systémů. Přítomnost heterogenních prvků způsobuje značné potíže při matematickém popisu procesů. Analýza a syntéza číslicových systémů pomocí klasických metod vyvinutých pro spojité nebo diskrétní systémy zpravidla poskytuje pouze přibližná řešení. Existují otevřené a uzavřené systémy (obr. 5). Cílem řízení je v obou případech zajistit požadované hodnoty řízených veličin (může to být průběh lodi, hloubka ponoru, rychlost otáčení turbíny atd.). V systém s otevřenou smyčkou počítač přijímá pouze povelové signály (vlivy nastavení), na jejichž základě jsou generovány řídicí signály přicházející k objektu. Použití takového (softwarového) řízení je možné pouze v případě, že je model procesu přesně znám a hodnoty řízených veličin jsou zcela určeny řídicími signály. V tomto případě není možné zohlednit vliv vnějších poruch a určit, zda bylo dosaženo cíle kontroly. V uzavřené systémy použitý Zpětná vazba , s jehož pomocí získává řídicí počítač informace o stavu řídicího objektu. To nám umožňuje vzít v úvahu předem neznámé faktory: nepřesnost znalostí o modelu

Rýže. 5. Digitální systém s otevřenou a uzavřenou smyčkou.

Podívejme se podrobně na počítač, který je součástí digitálního řídicího systému s uzavřenou smyčkou (obr. 6).

Zde a níže jsou analogové signály označeny plnými čarami a diskrétní (číselné sekvence) tečkovanými čarami. Analogové vstupní signály (nastavené hodnoty, chybový signál, signály zpětná vazba ze senzorů) jsou odesílány do analogově-digitální převodník (ADC), kde jsou převedeny do digitální podoby ( binární kód). Ve většině případů ADC

provádí tuto transformaci periodicky v určitém intervalu T který se nazývá kvantizační interval nebo kvantizační období . Diskrétní hodnoty se tedy vybírají ze spojitého signálu (vzorkování, angl. vzorkování) E[k] =E(kT) pro celá čísla k= 0,1,K, tvořící posloupnost

činnost ( E[k]). Tento proces se nazývá kvantování . Signál na výstupu ADC lze tedy interpretovat jako posloupnost čísel. Výpočetní program v souladu s nějakým algoritmem transformuje vstupní číselnou sekvenci ( E[k]) do kontrolní sekvence ( proti[k]}. Digitální převodník na analogový (DAC) obnovuje nepřetržitý řídicí signál podle sekvence ( proti[k]). Nejčastěji DAC pracuje se stejnou periodou jako ADC na vstupu počítače. Výpočet dalšího řídicího signálu však nějakou dobu trvá, a proto

říká tzv výpočetní zpoždění . V praxi je zvykem připisovat toto zpoždění spojité části systému a předpokládat, že ADC a DAC nepracují pouze synchronně (se stejnou periodou), ale také fázově (současně).

Diskrétní automatické řídicí systémy

Diskrétní systémy jsou systémy obsahující prvky, které převádějí spojitý signál na diskrétní. V diskrétních systémech jsou signály popsány diskrétními funkcemi času.

Kvantování je proces přeměny spojitého signálu na diskrétní. V závislosti na typu použité kvantizace lze systémy klasifikovat:

Pulzní systémy využívající časové kvantování;

Reléové systémy využívající kvantování úrovně;

Číslicové systémy využívající kvantování úrovně a času (kombinované kvantování).

Kvantování se provádí pomocí pulzních modulátorů, reléových prvků a také různých typů digitálních klíčů.

Modulace je proces kvantování času. V pulzních systémech se používají hlavně následující typy modulace:

Amplituda pulzu (APM) - amplituda pulzu je úměrná amplitudě vstupního signálu (obr. 1a);

Šířka pulzu (PWM) - šířka pulzu je úměrná amplitudě vstupního signálu (obr. 1b);

Fáze pulzu (PPM) - fáze pulzu je úměrná amplitudě vstupního signálu (obr. 1c).

Reléové řídicí systémy používají pulsní klíčování (PM), zatímco digitální systémy používají pulsní kódovou modulaci (PCM), přičemž každá hodnota amplitudy odpovídá „balíčku“ pulsů představujících amplitudový kód přenášeného signálu. Tato kvantizační metoda má dobrou odolnost proti šumu a je široce používána v digitálních řídicích systémech.

Na Obr. Obrázek 2 ukazuje příklad znázorňující proces vysílání diskrétních zpráv pomocí pulzní kódové modulace.

V tomto případě je určena časová kvantizace hodinová frekvenceřídicí počítač a kvantování úrovně se provádí pomocí analogově-digitálního převodníku (ADC).

Pulzní prvek (IE). Matematický popis pulzního prvku

Pulzní prvek - zařízení pro převod spojitého signálu na sekvenci modulovaných pulzů.

Pulzní prvek může být reprezentován ve formě dvou částí: ideální pulzní prvek a pulzní tvarovač.

Ideální pulzní prvek (obr. 3) převádí spojitý

signálu do posloupnosti ideálních impulsů ve formě (t) -funkcí, jejichž plochy jsou úměrné amplitudě přenášeného signálu.

Pro výstupní signál pulzního prvku můžeme napsat následující vztah

kde x je mřížková funkce, která představuje hodnotu spojité funkce v diskrétních časech.

Pro x(t) = 1(t)

Pro libovolné x(t)

Toto není fyzicky realizovatelné a je to matematická idealizace zavedená za účelem zjednodušení studia diskrétních systémů.

Reálný pulzní prvek (obr. 4) je pulzní prvek s konečnou dobou trvání pulzu. Skládá se z ideálního pulzního prvku a budiče.

Tvarovač převádí ideální pulsy na pulsy délky - T

Puls s konečnou dobou trvání lze znázornit jako (obr. 5)

Váhová funkce tvořící vazby je impulsem trvání - T, lze ji reprezentovat jako součet dvou jednotkových funkcí opačného znaménka, posunutý o T

Přenosová funkce tvarovače má tvar

Tvarovač v = 1 se nazývá svorka (nebo extrapolátor nultého řádu) a jeho přenosová funkce je rovna

Uvažujme pulzní prvek při = 1 (obr. 6).

Pokud je na vstup přiveden analogový signál, dostaneme na výstupu krokový signál. Uvažujme obvod (obr. 7) skládající se z ADC a DAC:

Pokud je na vstupu obvodu přijat analogový signál, pak na výstupu ADC obdržíme kód, jehož hodnota odpovídá amplitudě vstupního signálu, a na výstupu DAC obdržíme krokový signál.

Pro reprezentaci procesů v digitálních systémech je tedy nutné použít ideální IE a fixátor. Impulzní systém může být reprezentován jako ideální impulsní prvek a spojitá inerciální část a číslicový systém jako skutečný impulsní prvek a spojitá inerciální část. Typické schéma systému pulzního řízení je na Obr. 8.

Digitální automatický řídicí systém (obr. 9) se skládá z analogově-digitálního převodníku (ADC), digitálně-analogového převodníku (DAC), digitálního automatu (DA) a řídicího objektu.

Toto schéma může být znázorněno na obr. 10.

V tomto případě digitální stroj implementuje řídicí algoritmus v reálném čase (Ka(z) je přenosová funkce algoritmu), tj. během časového intervalu rovného vzorkovací periodě -T.

V digitálním systému se kvantování úrovně provádí pomocí ADC a časové kvantování se nastavuje digitálním strojem. Výstupní převodník je zároveň extrapolátorem nultého řádu, signál na jeho výstupu je v diskrétní periodě konstantní.