Главная  Нелинейные системы управления 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [ 23 ] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162] [163] [164] [165] [166]

w -!-ИМПУЛЪСНЫЕ СИСТЕМЫ

I I АВТОМАТИЧЕСКОГО f УПРАВЛЕНИЯ

§ 8.1. Понятие об импульсных системах автоматического : управления

Бурное развитие счетно-решающих устройств, автоматизированных систем управления технологическими процессами, радиолокации, телеуправления привело в последние годы к интенсивной разработке и использованию систем, работа которых связана с воздействием, передачей и преобразованием последовательности импульсов.

В предыдущих главах учебного пособия рассматривались системы автоматического управления с непрерывной передачей сигнала, при которой передается и преобразуется каждое его мгновенное значение. Передаваемый сигнал в этом случае определяет закон модуляции постоянной или гармонически изменяющейся физической величины.

В отличие от этого при дискретном способе процесс преобразования непрерывного сигнала в импульсную последовательность осуществляется в два этапа. На первом этапе происходит квантование сигнала по времени и.пи по уровню. При квантовании по уровню осуществляется фиксация дискретных уровней сигнала в произвольные моменты времени (рис. 8.1, а), а при квантовании по времени фиксируются дискретные моменты времени, при которых уровни сигнала могут принимать произвольные значения (рис. 8.1, б). Возможно применение одновременно как квантования по




уровню, так и квантования по времени. В этом случае непрерывный сигнал заменяется дискретными уровнями, ближайшими к значениям непрерывного сигнала в дискретные моменты времени (рис. 8.1, е).

На втором этапе преобразования квантованный сигнал в соответствии с одним из законов, модуляции преобразуется в импульсную последовательность, воздействующую иа объект

управления. В системах автоматического управления наиболее часто используются следующие виды модуляции: 1) ам-плитудно - импульсная модуляция (АИМ); 2) импульсная манипуляция - (ИМ); 3) импульс-но-кодовая модуляция - (ИКМ); 4) широтно-импульсная модуляция (ШИМ); 5) частотно-импульсная модуляция - (ЧИМ).

Широкое применение систем управления с различными видами модуляции сигнала объясняется рядом их преимуществ, таких, как возможность многоканального управления, возможность стыковки с цифровыми вычислительными устройствами, возможность длительного хранения и запоминания информации, высокая помехозащищенность, повышенная точность.

Задачей настоящей главы является изучение математических мо-р„(, 8.1 делей систем автоматиче-




ского управления с ука-- °) занными видами моду- ляции, а также методов их исследования.

Структура и уравне- q ния импульсных модуляторов. Система автоматического управления с импульсной модуляцией сигнала отличается от непрерывной спстемы наличием импульсного модулятора Импульсный модулятор преоб- О разует непрерывно изменяющийся входной сигнал в последовательность импульсов. В зависимости от того, какой из параметров импульсной последовательности модулируется (т. е. изменяется под действием входного модулирующего сигнала), мы будем говорить:

1) об амплитудно-импульсном модуляторе, если модулируется - амплитуда (высота) выходных импульсов (рис. 8.2, а); при этом длительность импульсов у= = const, период следования Т = const;

2) о широтно-импульсном модуляторе, если модулируется ширина (длительность) выходных импульсов (рис. 8.2, б); амплитуда импульсов постоянна, период следования Т = = const;

3) о частотно-импульсном модуляторе, если модулируется частота повторения импульсов в выходной импульсной последовательности (рис. 8.2, в); амплитуда и длительность импульсов постоянны.

Рнс. 8.2



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [ 23 ] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [79] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92] [93] [94] [95] [96] [97] [98] [99] [100] [101] [102] [103] [104] [105] [106] [107] [108] [109] [110] [111] [112] [113] [114] [115] [116] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [124] [125] [126] [127] [128] [129] [130] [131] [132] [133] [134] [135] [136] [137] [138] [139] [140] [141] [142] [143] [144] [145] [146] [147] [148] [149] [150] [151] [152] [153] [154] [155] [156] [157] [158] [159] [160] [161] [162] [163] [164] [165] [166]

0.0012