Файл: Гришин Е.П. Основы теории дискретных систем с цифровыми управляющими машинами [учебное пособие].pdf

круга), то a L всегда больае нуля и непрерывно уменьшает­

ся с увеличением i . Следовательно, положительному по­ люсу соответствует монотонно затухающая составляющая переходного процесса»

2» Если отрицателен (полюс расположен на от­

рицательной части вещественной оси внутри единичного

переменная составляющая, сходящаяся к нулю.

Второй член в правой части (2.79) соответствует комплексно-сопряженным полюсам функции ф(зь,(э)» Каждой

жаре комплексно-сопряженных полюсов будет соответство­ вать колебательная составляющая переходного процесса, сходящаяся к нулю (если /3-к/< I ) , что обусловлено на­

личием множителя COs(i.ifH+ % ).

Если система является неустойчивой, то /SLK/> i и составляющие переходного процесса будут расходящимися. При этом характер переходного процесса будет определять­ ся видом корней передаточной функции lp(3LtG jt что ил­ люстрируется таблицей.

76

Зависимость характера составляющих переходного процесса от вида полюсов передаточной функции замкнутой импульсной системы

77

§ 5 . Включение ЦВМ в систему автоматического управления

I . Эквивалентная схема ЦВМ как эвена системы автоматического управления

ЦВМ, используемая для управления какими-либо объек­ тами, состоит из трех основных частей: входного устрой­ ства; собственно ЦВМ; выходного устройства.

Обычно на ЦВМ, включенную в систему автоматическо­ го управлення, возлагается ренение группы задач, т .е . ЦВМ обслуживает несколько каналов управления (рис.2 .8 ), производя вычисления для каждого из каналов последова­ тельно во времени.

Развернутая блок-схема одного канала представлена на рис.2 .9 . Входное устройство воспринимает первичную

дирует ее в алфавите машины и передает в регистры ариф­ метического устройства или в соответствующие ячейки оперативного запоминающего устройства (ОЗУ). Синхрониза­ ция работы входного устройства и ЦВМ обеспечивается сиг­ налами устройства управлення (УУ).

Входное устройство может включать в себя различно­ го рода преобразователи: непрерывной величины в непре­ рывную (НЯ); непрерывной величины в код (НК); кода в код (при поступлении информации от датчиков с дискретным выходом), а также устройство ввода, обеспечивающее съем данных с преобразователей и ввод их в АУ или ОЗУ.

Рассмотрим отдельно работу преобразователя НК. Могут быть различные преобразователи по своему схемно­ му н конструктивному исполнению. Однако любой преобра­ зователь НК выполняет три основные операции: квантола-

78

Рис.2.8

79

ние по времени, квантование по уровню и кодирование [8]

Структурная схема преобразователя НК (рис.2.Ю ) включает:

- импульсный элемент (квантователь по времени);

-устройство, осуществляющее операцию квантования по уровню (релейный элемент);

-кодирующее устройство.

Шаг квантования по времени (величина периода ди­ скретности Т ) зависит от спектральной характеристики входного сигнала и может быть определен теоремой Котель никова. Напомним, как формулируется эта теорема.

Если функция f ( t ) не содержит составляющих с час­

m

Таким образом, для передачи или представления функ ции f ( i) нет смысла передавать все ее значения, а доста точно иметь n=2Fпх ее значений.

Шаг квантования по уровню определяет величину "шу­ мов квантования" и характеризует точность работы преоб­ разователя НК. Уровень шумов квантования зависит от чис

80

ла двоичных разрядов преобразователя, которое для сов­ ременных управляющих ЦЗМ колеблется в пределах от 10 до IS* Это позволяет осуществить разбиение изменения какойлибо преобразуемой величины на 2 ? 2 а элементарных квантов. Поэтому в практических расчетах эффектом кван­ тования по уровню часто пренебрегают и представляют эк­ вивалентную структурную схему входного устройства в ви­ де (рис.2 .11):

Период дискретности Т характеризует темп ввода данных в ЦВМ.

Нике будет показано, что при исследовании точности систем с управляющими ЦВМ эффект квантования информации по уровню в преобразователе НК может быть учтен введе­ нием дискретного белого шума соответствующего уровня.

Рассмотрим работу цифрового вычислителя (собствен­ но ЦВМ), Для анализа процессов преобразования информа­ ции в ЦВМ можно отвлечься от конкретных принципов, по­ ложенных в основу ее построения, и от методов выполне­ ния тех или иных математических операций в машине.По­ этому можно считать, что ЦВМ в соответствии с алгорит­ мом обработки поступающей на ее вход информации изменя­ ет закон модуляции поступающих на ее вход импульсов.

Необходимо также учесть запаздывание на промежуток вре­ мени от момента ввода данных до выдачи результата (Т)» Эквивалентная структурная схема цифрового вычислителя (рис.2.12) может быть представлена в виде последователь­ но включенных цифрового фильтра (ЦФ) и элемента запаз­ дывания.

быть своя, в зависимости от быстродействия ЦВМ и тре­ буемой частоты выдачи результатов в данном канале. Со-

Рис.2 .I I

82