Дискретизация сигналов по времени, Восстановление сигнала - Системы цифрового управления

Алгоритм дискретизация квантование погрешность

Дискретизация по времени является обязательным процессом в цифровых системах управления, что обусловлено дискретной природой самих ЭВМ. Регулируемый параметр объекта управления с помощью датчиков представляется обычно аналоговым сигналом, который с помощью аналого-цифрового преобразователя (АЦП) переводится в цифровую форму. Таким образом, непрерывно изменявшееся во времени состояние объекта управления преобразуется в последовательность чисел, которые обрабатываются ЭВМ. Под обработкой обычно понимается реализация закона регулирования. На выходе ЭВМ получается новая последовательность чисел, которая после преобразования в непрерывный сигнал подается на вход объекта управления. Преобразование в непрерывный сигнал производится с помощью цифроаналоговых преобразователей (ЦАП).

Восстановление сигнала

Это процесс преобразования последовательности чисел в непрерывный сигнал. Принцип работы ЭВМ в контуре управления заключается в том, что результаты обработки выдаются на выход в дискретные моменты времени T = 0, T, 2T, ..., причем

Т = t1 + t2 + t3 + t4,

Где T1 - время опроса датчиков;

T2 - время выполнения программы; T3 - время выдачи воздействия на объект управления; T4 - резервное время.

В интервалах между решениями на выходе ЭВМ сохраняется то значение сигнала, которое было получено в начале интервала. В некоторых случаях производится также экстраполяция значений сигналов по линейному или квадратичному закону.

Для организации работы ЭВМ в реальном масштабе времени необходимо, чтобы Т не превышало ТЗ, где ТЗ - заданное время выдачи управляющих воздействий. Заданное время ТЗ определяется динамическими свойствами объекта управления. Для определения ТЗ используют аналитические методы теории автоматического регулирования, а также экспериментальные.

Дискретизация сигнала по времени означает простую замену этого сигнала его значениями на множестве дискретных точек. Дискретизация - это линейная операция. Моменты дискретизации в общем случае имеют постоянный период и дискретизация называется периодической. Существуют и более сложные ее способы. Такая дискретизация называется многочастотной и рассматривается как суперпозиция нескольких систем периодической дискретизации.

Похожие статьи




Дискретизация сигналов по времени, Восстановление сигнала - Системы цифрового управления

Предыдущая | Следующая