Файл: Дискретные системы автоматического управления.pdf

4
ДИСКРЕТНЫЕ СИСТЕМЫ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ
8. Общие сведения о дискретных системах автоматического управления
(знать: виды квантования и классификацию дискретных систем управления; уметь:
определять передаточные функции формирователей импульсов и строить типовые
структурные схемы импульсных систем; владеть: приемами построения типовых
структурных схем ИСАУ.)
8.1. Виды квантования в дискретных системах управления.
Процессы передачи и преобразования сигналов лежат в основе работы систем связи, контроля и управления. Известные способы передачи сигналов можно разделить на непрерывные и дискретные. При непрерывном способе передается и преобразуется каждое мгновенное значение
сигнала. При дискретизации (квантовании) сигнала проводится замена непрерывных его значений
дискретными, выбранными по заданному правилу. Дискретизация может быть осуществлена по
времени, уровню или времени и уровню.
На рис. 8.1 представлены три вида квантования сигнала, здесь точками отмечены его дискретные значения. При квантовании по времени выделяются значения сигнала в заранее фиксированные моменты времени, отстоящие друг от друга на постоянное значение
T
, называемое периодом квантования. Квантование по уровню соответствует выделению значений сигнала при достижении им заранее фиксированных уровней, отстоящих друг от друга на постоянное значение

, называемое интервалом квантования по уровню (рис. 8.1).
Дискретизация сигнала по времени и уровню соответствует выделению в заранее фиксированные
моменты времени значений сигнала, ближайших к заранее фиксированным уровням (рис. 8.1).
Типичный пример квантования по времени представляет собой кинолента, примером квантования по уровню могут служить цифровые весы, а примером квантования по времени и уровню (по аргументу и функции) служат таблицы и сигналы в цифровых системах, использующих ЭВМ.
Рис.8.1.
Виды квантования (а)по времени, б) по уровню, в) по времени и уровню

5
Дискретный способ передачи и преобразования информации обеспечивает высокую помехозащищенность сигнала и в связи с этим позволяет повысить точность работы системы.
Кроме того, при дискретизации возможна передача большого числа сигналов по одному каналу.
Дискретные системы в настоящее время получили широкое распространение. Большая часть из них является дискретной по своей физической природе, т.е. информация в этих системах существует только в дискретные моменты времени. К ним относятся процессы в социальных и экономических сферах, ряд биологических и физических явлений, а также большое число технических систем, где дискретизация сигнала является одной из основ принципа действия.
Существует и вторая категория дискретных систем, в которых информация существует непрерывно, но специально квантуется, что обеспечивает ряд достоинств и новых возможностей по сравнению с непрерывными системами. К ним относятся повышение надежности, увеличение точности, уменьшение габаритов и стоимости, новое решение структуры элементов систем автоматического управления.