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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.04.2024

Просмотров: 67

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

§ 4. Основные теоремы 2

- преобразования

В теории дискретных систем используются следующие

основные

теоремы Z

- преобразования.

 

I .

Теорема линеЯяостж:

 

 

 

 

 

.

а . « >

Это

соотношение

следует из

определения

пре-

образования. Согласно

определению,

 

I [ f A,/.(iT*ffT)ji

1*0

ЯЗменяя порядок суммирования и вынося постоянные множители Ак за знак суммы, получим

Z ,f£ A, f M h £ Ш 'вт и

что и требовалось доказать.

2 . Теорема о начальном значении оригинала. В тео­ рии преобразования Лапласа имеется теорема о начальном значении оригинала, которая записывается в виде:

/( б )

= iinisT(s)

(1 .4 8 )

 

£-ьоо

 

Аналогично

этому, для обичного Z

- преобразовав

35

кия начальное значение оригинала рпределяется но форму­ ле

!1 ° ) - ь * г т - Н * ) ■

й .49)

Применительно к Z ff - преобразовании

теорема о

Начальном значении оригинала дает начальное значение функции при i*6T, т . е .

{(бТ)=%-*•СО

.

(1.50)

3 * Теорема о конечном значении оригинала. Теорема аналогична известной теореме о конечном значении ориги­ нала в теории преобразования Лапласа

pm

 

f w is f ( s )

а . 51)

t

—-во

о

 

и записывается в

виде

 

Ь.m

(1.52)

t—оо

z - м

 

Для Z*

 

-

преобразования

 

О

 

 

 

&mf(LT+6T)=^^Y~F(iz,6)=A(e).

(I .5 J )

Конечное значение функции £ (lT+6T) в общем слу­

чае зависит от параметра Q ; при этим сигнал имеет

36


колебательный характер. Если такой зависимости нет, то сигнал с течением времени стремится к постоянной вели­ чине.

4 . Теорема о смедении аргумента в оригинале

а) Смещение аргумента на

целое число периодов Т .

Теорема позволяет находить

- преобразование для функ­

ции, запаздывающей на целое число периодов дискретности

п.Т (рис.1.12) относительно первоначальной функции

по известному ее изображению

(1.54)

б) Смещение аргумента на величину <Г , меньшую периода Т •

Пусть

известно Z*.

- преобразование для функции

О

 

 

Z g -|/W ] =^(н,<з)

(1.55)

 

и требуется

найть Zff -

преобразование

для функции

/(£ -£ ") ,

где 0< Т< Т . Тогда

 

37

F ( z ,e - T ) при <^<б' < i

ф * )]-

 

 

(1 .5 6 )

 

 

 

 

 

Z* F(j,\+6-T)

при

0 < { j<

T

г» е

относительное смещение.

 

где Т = - ^ г

 

Для некоторых систем смещение

‘Г

мохет

представ­

лять собою временное запаздывание при прохождении сиг­ налов (в линиях задержки, в устройствах цифровой вычис­ лительной машины и т . д . ) . Из (1 .5 6 ) следует, что Z ^ =

- преобразование смещенной функции имеет различные ана­

литические

выражения в зависимости от_того, выбирается

•параметр

С?

в интервале

/ ^ ^ и л и [ T J ) .

В случае если запаздывание в системе имеет произ­

вольное

значение

 

 

 

 

(1 .5 7 )

где п

-

целая часть,

а Т' - дробная часть числа,

то изображение смещенной функции мохет быть определено с помощью формул

6 * Теорема об умножении изображений. В теории пре­ образования Лапласа известна формула свертки

38


L ^ f l ( t T j f t ( t ) d t J = $ (* ) $ ( * ) .

(1 .5 9 )

В теории модифицированного Z - преобразовании ис­ пользуется аналогичная теорема, которая выражается фор­ мулой

z J z f jJ t - H

T jf , (кТ^’ Г (*■ ,<?)F (г),

а

.60)

где JV

- максимальное

целое число, которое не

пре­

 

вышает

 

 

(а н ть е ). В

(1 .6 0 )

зависит

от

 

времени

t

только функция J .

 

Поскольку

 

t* LT+ 6"Т

,

то модифицированное Z

-

 

преобразование

берется

только

для функции

 

,

а для функции

берется

обычное

 

Z -

преобразование.

 

 

 

 

 

Формула (1 .6 0 )

позволяет находить

Z ,

-

преобразо­

вание для

выражения

 

 

 

 

 

®

 

 

 

 

Ы^—

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

н*о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

•ели извсст1Ш изображения функций /

и

/

 

в отдельно

сти.

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

Если

S’ - 0 ,

то

из

(1 .6 0 ) получим

 

 

 

 

zjz, f/t-HTjffrrfrfrj/r^;

 

a . 6i)

 

f К*О

 

 

2

 

1

 

 

 

 

 

39



7 . Теорема об изображении конечной суммы. Пусть

п

 

 

 

 

H f( iT ) = s ( £ T j и известно Z

-

преобразование от

с=0

 

 

 

 

Функции

j(L Т) , Г(л) = Z ff( c TjJ\

тогда 2

- преобра­

зование

от конечной суммы s(c Т )определяется

выражени­

ем

 

 

 

 

 

гФ Ф т 7

F(*>

(1.62)

 

 

для значений /'SLJ > J.

8 . Теорема об изображениях функции при ее кванто­ вании с кратными интервалами дискретности. Пусть дана непрерывная функция Из функции путем кван­ тования с различными интервалами дискретности if и Т

получены две дискретные функции ^(mT^J и ^(iTjt причем

T f« —j— , где

v/

- целое число (рис.1.13).

Известно Z

-

преобразование для функции ^.fm ITj,

т .е .

=

Gfx^) , где tl = в = е " = х Ф

Тогда Z - преобразование для функции ^7)/мож ет быть

определено по формуле

'i-t . гЖк

(1.63)

40