🗊 Презентация Дискретные системы

Категория: Образование
Нажмите для полного просмотра!
Дискретные системы, слайд №1 Дискретные системы, слайд №2 Дискретные системы, слайд №3 Дискретные системы, слайд №4 Дискретные системы, слайд №5 Дискретные системы, слайд №6 Дискретные системы, слайд №7 Дискретные системы, слайд №8 Дискретные системы, слайд №9 Дискретные системы, слайд №10 Дискретные системы, слайд №11 Дискретные системы, слайд №12 Дискретные системы, слайд №13 Дискретные системы, слайд №14 Дискретные системы, слайд №15 Дискретные системы, слайд №16 Дискретные системы, слайд №17 Дискретные системы, слайд №18 Дискретные системы, слайд №19 Дискретные системы, слайд №20 Дискретные системы, слайд №21 Дискретные системы, слайд №22 Дискретные системы, слайд №23 Дискретные системы, слайд №24 Дискретные системы, слайд №25 Дискретные системы, слайд №26 Дискретные системы, слайд №27 Дискретные системы, слайд №28 Дискретные системы, слайд №29 Дискретные системы, слайд №30 Дискретные системы, слайд №31 Дискретные системы, слайд №32 Дискретные системы, слайд №33 Дискретные системы, слайд №34 Дискретные системы, слайд №35 Дискретные системы, слайд №36 Дискретные системы, слайд №37 Дискретные системы, слайд №38 Дискретные системы, слайд №39 Дискретные системы, слайд №40 Дискретные системы, слайд №41 Дискретные системы, слайд №42 Дискретные системы, слайд №43 Дискретные системы, слайд №44 Дискретные системы, слайд №45 Дискретные системы, слайд №46 Дискретные системы, слайд №47 Дискретные системы, слайд №48 Дискретные системы, слайд №49 Дискретные системы, слайд №50 Дискретные системы, слайд №51 Дискретные системы, слайд №52 Дискретные системы, слайд №53 Дискретные системы, слайд №54 Дискретные системы, слайд №55 Дискретные системы, слайд №56 Дискретные системы, слайд №57 Дискретные системы, слайд №58 Дискретные системы, слайд №59 Дискретные системы, слайд №60 Дискретные системы, слайд №61 Дискретные системы, слайд №62 Дискретные системы, слайд №63 Дискретные системы, слайд №64 Дискретные системы, слайд №65 Дискретные системы, слайд №66 Дискретные системы, слайд №67 Дискретные системы, слайд №68 Дискретные системы, слайд №69 Дискретные системы, слайд №70 Дискретные системы, слайд №71 Дискретные системы, слайд №72 Дискретные системы, слайд №73 Дискретные системы, слайд №74 Дискретные системы, слайд №75 Дискретные системы, слайд №76 Дискретные системы, слайд №77 Дискретные системы, слайд №78 Дискретные системы, слайд №79 Дискретные системы, слайд №80 Дискретные системы, слайд №81 Дискретные системы, слайд №82

Содержание

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Дискретные системы. Доклад-сообщение содержит 82 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации


Слайд 1


Дискретные системы Дискретные АСУ - системы, в состав которых, помимо типовых динамических звеньев, входят одно или несколько звеньев, производящих...
Описание слайда:
Дискретные системы Дискретные АСУ - системы, в состав которых, помимо типовых динамических звеньев, входят одно или несколько звеньев, производящих квантование непрерывного сигнала в дискретный. Дискретные АСУ делятся на: импульсные, релейные цифровые. Квантование сигнала осуществляется в импульсных АСУ - по времени, в релейных -по уровню, в цифровых -по времени и по уровню.

Слайд 2


Структура и классификация импульсных систем Квантованные по времени величины при помощи импульсной модуляции преобразуют-ся в последовательность...
Описание слайда:
Структура и классификация импульсных систем Квантованные по времени величины при помощи импульсной модуляции преобразуют-ся в последовательность импульсов, которые воздействуют на непрерывную часть системы. Процесс квантования и импульсной модуля-ции осуществляется импульсным элементом. Импульсная АСУ состоит из импульсного элемента (ИЭ) и непрерывной части (НЧ), составленной из типовых динамических звеньев.

Слайд 3


Процесс импульсной модуляции состоит в изменении по определенному временному закону какого-либо параметра периодически повторяющихся импульсов: 1)...
Описание слайда:
Процесс импульсной модуляции состоит в изменении по определенному временному закону какого-либо параметра периодически повторяющихся импульсов: 1) Амплитуды импульса А; 2) Длительности или ширины импульса Тимп = ; 3) Периода повторения (дискретности) или периода квантования импульсов Т; 4) Скважности импульсов γ= Тимп / Т= .

Слайд 4


Виды импульсной модуляции 1) амплитудно-импульсная модуляция - АИМ (амплитуда импульса пропорциональна входному сигналу: A = f(x) при T = const, Тимп...
Описание слайда:
Виды импульсной модуляции 1) амплитудно-импульсная модуляция - АИМ (амплитуда импульса пропорциональна входному сигналу: A = f(x) при T = const, Тимп = const); 2) широтно-импульсная модуляция - ШИМ (длительность импульса пропорциональна входному сигналу: Тимп = f(x) при A = const, T = const); 3) временная импульсная модуляция - ВИМ, включающая в себя: фазо-импульсную модуляцию - ФИМ (фаза, т.е. временной сдвиг импульса относительно начала периода дискретности T, пропорциональна входному сигналу: ϕ = f(x) при A = const, T = const, Тимп = const); частотно-импульсную модуляцию -ЧИМ (частота дискретности пропорциональна входному сигналу: ω0 = f(x) при A = const, Тимп = const). Величина, определяющая закон модуляции, называется модулирующей величиной.

Слайд 5


Квантование по времени
Описание слайда:
Квантование по времени

Слайд 6


Квантование по уровню АСУ с квантованием по уровню - нелинейные
Описание слайда:
Квантование по уровню АСУ с квантованием по уровню - нелинейные

Слайд 7


Квантование смешанное: по времени и уровню Такое квантование используется в цифровых системах ЭВМ
Описание слайда:
Квантование смешанное: по времени и уровню Такое квантование используется в цифровых системах ЭВМ

Слайд 8


Пример квантования сигнала
Описание слайда:
Пример квантования сигнала

Слайд 9


Достоинства импульсных АСУ Возможность управления большими мощностями с высокой точностью; Возможность разделения во времени информационных сигналов...
Описание слайда:
Достоинства импульсных АСУ Возможность управления большими мощностями с высокой точностью; Возможность разделения во времени информационных сигналов при многоканальной передаче (ТП); Обеспечение согласованной работы непрерывных устройств с ЦВМ; Повышенная помехозащищенность.

Слайд 10


Математическое описание дискретных систем Дискретные АСУ удобно описывать функцией дискретной переменной, когда все величины рассматриваются в...
Описание слайда:
Математическое описание дискретных систем Дискретные АСУ удобно описывать функцией дискретной переменной, когда все величины рассматриваются в дискретные равноотстоящие моменты времени - решетчатой функцией (РФ) и разностным уравнением. Решетчатая функция времени x[nT], или в сокра-щенной записи x[n] - это математическая функция, значения которой определены в дискретные равно-отстоящие друг от друга моменты времени t = nT, где n -целое положительное число 0, 1, 2 ...; Т - период дискретности (квантования).

Слайд 11


РФ представляет собой числовую последовательность: РФ представляет собой числовую последовательность: x[0], x[1T], x[2T], x[3T], ... ,x[nT], ... ....
Описание слайда:
РФ представляет собой числовую последовательность: РФ представляет собой числовую последовательность: x[0], x[1T], x[2T], x[3T], ... ,x[nT], ... . Если период дискретности T задан, то РФ однозначно формируется из исходной непрерывной. Операция замены непрерывной функции решетчатой x[nT] = x[n] = x(t) t = nT

Слайд 12


Конечные разности решетчатых функций
Описание слайда:
Конечные разности решетчатых функций

Слайд 13


Разности произвольного порядка k определяются по рекуррентным соотношениям: Разности произвольного порядка k определяются по рекуррентным...
Описание слайда:
Разности произвольного порядка k определяются по рекуррентным соотношениям: Разности произвольного порядка k определяются по рекуррентным соотношениям: Δk x[n] = Δ{Δk-1 x[n]} = Δk-1 x[n+1] − Δk-1 x[n]= k = ∑ (-1) x[n+k - ], (*) ∇k x[n] = ∇{∇k-1 x[n]} = ∇k-1 x[n] − ∇k-1 x[n-1]= k = ∑ (-1) x[n- ],

Слайд 14


Непрерывные АСУ Дискретные АСУ Непрерывные АСУ Дискретные АСУ x(t) x[nT] или x[n] dx dt Δx[nT] или Δx[n] dkx Δkx[nT] или Δkx[n] dtk неполная сумма
Описание слайда:
Непрерывные АСУ Дискретные АСУ Непрерывные АСУ Дискретные АСУ x(t) x[nT] или x[n] dx dt Δx[nT] или Δx[n] dkx Δkx[nT] или Δkx[n] dtk неполная сумма

Слайд 15


Разностные уравнения Разностные уравнения (РУ) - (уравнения в конечных разностях) связывают между собой решетчатые функции и их конечные разности. РУ...
Описание слайда:
Разностные уравнения Разностные уравнения (РУ) - (уравнения в конечных разностях) связывают между собой решетчатые функции и их конечные разности. РУ - аналоги дифференциальных уравнений, описывающих непрерывные АСУ. При использовании прямых разностей неоднородные линейные РУ m-го порядка имеют вид:

Слайд 16


РУ при использовании (*) можно записать через значения решетчатой функции: РУ при использовании (*) можно записать через значения решетчатой функции:...
Описание слайда:
РУ при использовании (*) можно записать через значения решетчатой функции: РУ при использовании (*) можно записать через значения решетчатой функции: При х[n] = 0 это уравнение становится однородным РУ, решением которого будет y[n]. Общее решение однородного РУ при некратных корнях характеристического уравнения может быть записано: где Ci -постоянные коэффициенты; zi -корни характеристического уравнения:

Слайд 17


Задача формирования непрерывной функции из РФ не может быть решена однозначно без дополнительных сведений о поведении функции в интервале между...
Описание слайда:
Задача формирования непрерывной функции из РФ не может быть решена однозначно без дополнительных сведений о поведении функции в интервале между точками t = nT, т.к. РФ, заданной в дискретные моменты времени, может соответствовать бесконечное множество непрерывных функций. Задача формирования непрерывной функции из РФ не может быть решена однозначно без дополнительных сведений о поведении функции в интервале между точками t = nT, т.к. РФ, заданной в дискретные моменты времени, может соответствовать бесконечное множество непрерывных функций. Возникает вопрос, при каких условиях возможно точное восстановление квантованной функции. Ответ на него дает теорема Котельникова-Шеннона.

Слайд 18


Теорема Котельникова-Шеннона: непрерывный сигнал x(t), частотный спектр которого ограничен полосой 0 < fs< fс, полностью определяется...
Описание слайда:
Теорема Котельникова-Шеннона: непрерывный сигнал x(t), частотный спектр которого ограничен полосой 0 < fs< fс, полностью определяется последователь-ностью своих дискретных значений, если период квантования Т удовлетворяет условию: Т < 1 /2fс или Т < π /ωс , где fс[Гц], ωс [с-1] - частота спектра. Частота квантования: ω 2ωс При выполнении этого условия потери информации не происходит и из квантованного сигнала можно без потерь восстановить исходный непрерывный сигнал.

Слайд 19


Частота спектра входного сигнала – ωс определяется при разложении x(t) в ряд Фурье с заданной точностью. Частота спектра входного сигнала – ωс...
Описание слайда:
Частота спектра входного сигнала – ωс определяется при разложении x(t) в ряд Фурье с заданной точностью. Частота спектра входного сигнала – ωс определяется при разложении x(t) в ряд Фурье с заданной точностью. При выборе частоты квантования ω следует учитывать и свойства непрерывной части (НЧ) АСУ (частоту пропускания НЧ – ωнч). Если: ωс >ωнч НЧ является фильтром сигналов высокой частоты, частоту квантования можно определить: ω=2 ωнч.

Слайд 20


Методы исследования дискретных АСУ Для получения возможности исследования решений РУ в общем виде широко используются: дискретное преобразование...
Описание слайда:
Методы исследования дискретных АСУ Для получения возможности исследования решений РУ в общем виде широко используются: дискретное преобразование Лапласа, z-преобразование, w-преобразование, частотные методы.

Слайд 21


Z -преобразование Z-преобразованием РФ - x[nT] называется функция комплексного аргумента z - X(z) , определяемая выражением: при z > R=1/ρ , где ρ...
Описание слайда:
Z -преобразование Z-преобразованием РФ - x[nT] называется функция комплексного аргумента z - X(z) , определяемая выражением: при z > R=1/ρ , где ρ -радиус сходимости ряда. Функция x[nT] - оригинал, а функция X(z) - изображение или z-преобразование функции x[nT]. Z-преобразование дает возможность получить из X(z) значение ординат РФ - x[nT] в моменты квантования.

Слайд 22


Z - преобразования функций времени
Описание слайда:
Z - преобразования функций времени

Слайд 23


Вычисление Z-преобразований Способ 1: (по определению) Пример:z- изображение ступенчатой функции x(t)=A*1(t)
Описание слайда:
Вычисление Z-преобразований Способ 1: (по определению) Пример:z- изображение ступенчатой функции x(t)=A*1(t)

Слайд 24


Способ 2 : (с помощью вычетов) Если известно преобразование Лапласа X(s) исходной непрерывной функции x(t), то можно вычислить Z -преобразование...
Описание слайда:
Способ 2 : (с помощью вычетов) Если известно преобразование Лапласа X(s) исходной непрерывной функции x(t), то можно вычислить Z -преобразование X(z): x(t) квантование x[nT] Z –преобра- зование X(s) переход к Z -преобразованию X(z) sk – полюса (простые) преобразования Лапласа X(s) непрерывной функции x(t). В случае кратных корней формула усложняется (можно найти в справочниках). Пример: x(t) = 1(t); X(s) = 1/s. Вычисляем с помощью таблиц справочника:

Слайд 25


Свойства z-преобразования Свойство линейности: изображению линейной комбинации РФ соответствует такая же линейная комбинация z-изображений: Свойство...
Описание слайда:
Свойства z-преобразования Свойство линейности: изображению линейной комбинации РФ соответствует такая же линейная комбинация z-изображений: Свойство смещения аргумента в области оригинала: сдвиг аргумента [nT] в РФ на целое число периодов соответствует умножению изображения X(z) на :

Слайд 26


3. Свойство смещения независимой переменной в области изображения : сдвигу аргумента в z- изображении на целое число периодов в комплексной области...
Описание слайда:
3. Свойство смещения независимой переменной в области изображения : сдвигу аргумента в z- изображении на целое число периодов в комплексной области соответствует умножение z на 3. Свойство смещения независимой переменной в области изображения : сдвигу аргумента в z- изображении на целое число периодов в комплексной области соответствует умножение z на 4. Правило дифференцирования изображения: умножение РФ на nT соответствует дифференцированию ее z- изображения X(z), результат которого умножается на (-Tz):

Слайд 27


5. Связь начальных и конечных значений: начальное значение оригинала РФ равно конечному значению z- изображения : 5. Связь начальных и конечных...
Описание слайда:
5. Связь начальных и конечных значений: начальное значение оригинала РФ равно конечному значению z- изображения : 5. Связь начальных и конечных значений: начальное значение оригинала РФ равно конечному значению z- изображения : Конечное значение РФ: 6. Изображение разностей:

Слайд 28


Тренировочное задание Прямая конечная разность 2-го порядка:
Описание слайда:
Тренировочное задание Прямая конечная разность 2-го порядка:

Слайд 29


Передаточная функция импульсной АСУ в z- изображении Разностное уравнение (РУ) АСУ: Выполнив z – преобразование РУ, получим передаточную функцию АСУ...
Описание слайда:
Передаточная функция импульсной АСУ в z- изображении Разностное уравнение (РУ) АСУ: Выполнив z – преобразование РУ, получим передаточную функцию АСУ в z-изображении:

Слайд 30


Представление импульсного элемента ИЭ часто представляют последовательным соединением простейшего импульсного элемента (ПИЭ) и формирующего элемента...
Описание слайда:
Представление импульсного элемента ИЭ часто представляют последовательным соединением простейшего импульсного элемента (ПИЭ) и формирующего элемента (ФЭ). ПИЭ преобразует непрерывный сигнал в мгновенные импульсы в виде δ-функций, а ФЭ формирует из них импульс заданной формы выходного импульса реального импульсного элемента (РИЭ).

Слайд 31


Передаточная функция ФЭ На выходе ПИЭ ширина импульса : → 0;
Описание слайда:
Передаточная функция ФЭ На выходе ПИЭ ширина импульса : → 0;

Слайд 32


В большинстве случаев РИЭ формирует В большинстве случаев РИЭ формирует прямоугольные импульсы длительности Tимп = γТ= , т.е. весовая функция ФЭ...
Описание слайда:
В большинстве случаев РИЭ формирует В большинстве случаев РИЭ формирует прямоугольные импульсы длительности Tимп = γТ= , т.е. весовая функция ФЭ имеет вид: Kфэ(t) В этом случае передаточная функция ФЭ: WФЭ(s) Отсюда: Это экстраполятор нулевого WФЭ(s) порядка. Порядок экстраполятора определяется порядком производной от формы импульса на интервале

Слайд 33


Передаточные функции типовых импульсов Треугольный импульс Синусоидальный импульс Экспоненциальный импульс
Описание слайда:
Передаточные функции типовых импульсов Треугольный импульс Синусоидальный импульс Экспоненциальный импульс

Слайд 34


Определение передаточной функции Wпнч(s) Рассмотрим при наличии формирователя прямоугольных импульсов: Wпнч(s)= WФЭ(s)*WНЧ(s) WНЧ(s)= . Переходя от...
Описание слайда:
Определение передаточной функции Wпнч(s) Рассмотрим при наличии формирователя прямоугольных импульсов: Wпнч(s)= WФЭ(s)*WНЧ(s) WНЧ(s)= . Переходя от непрерывного преобразования Лапласа к z-преобразованию: Wпнч(z)= . Выражение необходимо представить как сумму элементарных дробей (например, по теореме разложения, используя метод неопределенных коэффициентов ), а затем выполнить z-преобразование каждой из дробей (справочник).

Слайд 35


Теорема разложения
Описание слайда:
Теорема разложения

Слайд 36


Тренировочное задание
Описание слайда:
Тренировочное задание

Слайд 37


Р е ш е н и е Дискретную передаточную функцию разомкнутой импульсной системы находим, представляя дробь в виде суммы элементарных дробей:
Описание слайда:
Р е ш е н и е Дискретную передаточную функцию разомкнутой импульсной системы находим, представляя дробь в виде суммы элементарных дробей:

Слайд 38


Дискретные системы, слайд №38
Описание слайда:

Слайд 39


Структурные схемы и передаточные функции замкнутых дискретных АСУ
Описание слайда:
Структурные схемы и передаточные функции замкнутых дискретных АСУ

Слайд 40


Передаточная функция замкнутой АСУ
Описание слайда:
Передаточная функция замкнутой АСУ

Слайд 41


Частотные характеристики импульсных систем Выражения для ЧХ импульсных систем получаются из W(z) путем замены оператора z на . Т.к. частота ω входит...
Описание слайда:
Частотные характеристики импульсных систем Выражения для ЧХ импульсных систем получаются из W(z) путем замены оператора z на . Т.к. частота ω входит в показатель степени, то ЧХ являются периодическими функциями частоты, период изменения которых равен ±π/ ω или (2π/ ω). Следовательно, нельзя различить составляющие, частоты которых кратны частоте квантования импульсного элемента ωо = 2π/Т.

Слайд 42


ЧХ импульсных систем описываются трансцендентными выражениями: A(ω) = mod W( ) - АЧХ; ψ(ω) = arg W( ) - ФЧХ; U(ω) = Re W( ) - ВЧХ; V(ω) = Im W( ) -...
Описание слайда:
ЧХ импульсных систем описываются трансцендентными выражениями: A(ω) = mod W( ) - АЧХ; ψ(ω) = arg W( ) - ФЧХ; U(ω) = Re W( ) - ВЧХ; V(ω) = Im W( ) - МЧХ; W( ) = W(z) - АФЧХ. z = ЧХ импульсной АСУ строятся по точкам в интервале частот 0 ≤ ω ≤ π⁄ Т.

Слайд 43


Свойства ЧХ импульсных АСУ 1. В соответствии с периодичностью АФЧХ W( ) полностью определяется своими значениями в интервале −π⁄ Т ≤ ω ≤ π⁄ Т. 2....
Описание слайда:
Свойства ЧХ импульсных АСУ 1. В соответствии с периодичностью АФЧХ W( ) полностью определяется своими значениями в интервале −π⁄ Т ≤ ω ≤ π⁄ Т. 2. Т.к. ВЧХ является четной функцией, а МЧХ - нечетной, то достаточно рассматривать интервал частот 0 ≤ω ≤ π⁄ Т. 3. В крайних точках интервала 0 ≤ ω ≤ π⁄ Т АФЧХ принимает вещественные значения. 4. При уменьшении периода дискретности T, т.е. при увеличении частоты квантования ω0 = 2π/Т, ЧХ импульсных АСУ приближаются к ЧХ непрерывных систем, а частотный интервал 0 ≤ ω ≤ π⁄ Т растягивается на всю ось ω при T → 0.

Слайд 44


Периодичность ЧХ
Описание слайда:
Периодичность ЧХ

Слайд 45


W- преобразование Определение ЧХ связано со сложными расчетами, поэтому на практике применяются ЧХ относительно абсолютной псевдочастоты λ. Переход к...
Описание слайда:
W- преобразование Определение ЧХ связано со сложными расчетами, поэтому на практике применяются ЧХ относительно абсолютной псевдочастоты λ. Переход к псевдочастоте основан на переходе от z-преобразования к w-преобразованию с помощью подстановки:

Слайд 46


Реальная частота ω и псевдочастота λ связаны соотношением Реальная частота ω и псевдочастота λ связаны соотношением Удобство псевдочастоты в том, что...
Описание слайда:
Реальная частота ω и псевдочастота λ связаны соотношением Реальная частота ω и псевдочастота λ связаны соотношением Удобство псевдочастоты в том, что на частотах, где ωT < 2, она приближенно равна угловой частоте, т.е. λ ≈ ω. При изменении частоты от −π⁄ Т

Слайд 47


Построение ЛЧХ импульсных АСУ ЛАЧХ строятся отдельно для областей низких (НЧ) и высоких частот (ВЧ). Границей, разделяющей частотные области, служит...
Описание слайда:
Построение ЛЧХ импульсных АСУ ЛАЧХ строятся отдельно для областей низких (НЧ) и высоких частот (ВЧ). Границей, разделяющей частотные области, служит частота среза ωср в предположении, что ωср* T< 2 , где Т - период дискретности. Это условие необходимо выполнять для обеспечения запаса устойчивости и точности работы системы, и оно согласуется с теоремой Котельникова-Шеннона.

Слайд 48


Построим ЛАЧХ АИС, с экстраполятором нулевого порядка и непрерывной частью с передаточной функцией:
Описание слайда:
Построим ЛАЧХ АИС, с экстраполятором нулевого порядка и непрерывной частью с передаточной функцией:

Слайд 49


Принятые допущения: 1. Величина, обратная периоду дискретности T, больше половины частоты среза ωср, т.е. ωср < 2/T. 2. На частоте среза ЛАЧХ...
Описание слайда:
Принятые допущения: 1. Величина, обратная периоду дискретности T, больше половины частоты среза ωср, т.е. ωср < 2/T. 2. На частоте среза ЛАЧХ непрерывной части имеет наклон −20 дБ/дек. 3. Постоянным времени Тj (j = 1, 2, ..., m) соответствуют частоты сопряжения меньшие, чем частота среза ωсj

Слайд 50


При принятых допущениях для области низких частот передаточная функция непрерывной части: При принятых допущениях для области низких частот...
Описание слайда:
При принятых допущениях для области низких частот передаточная функция непрерывной части: При принятых допущениях для области низких частот передаточная функция непрерывной части: а для области высоких частот;

Слайд 51


Wфэ(s)Wнч (s)→Wпнч (z) = z{Wфэ(s)Wнч(s)} → →W(jλ) ЧХ разомкнутой импульсной АСУ для области низких частот: и для области высоких частот:
Описание слайда:
Wфэ(s)Wнч (s)→Wпнч (z) = z{Wфэ(s)Wнч(s)} → →W(jλ) ЧХ разомкнутой импульсной АСУ для области низких частот: и для области высоких частот:

Слайд 52


Выводы: В НЧ области АФЧХ импульсной АСУ получим из Wнч (s) подстановкой s = jλ и умножением на множитель (1 − jλT/2). В этой области λ ≈ω. Влиянием...
Описание слайда:
Выводы: В НЧ области АФЧХ импульсной АСУ получим из Wнч (s) подстановкой s = jλ и умножением на множитель (1 − jλT/2). В этой области λ ≈ω. Влиянием дополнительного множителя в НЧ области можно пренебречь, т.к. ωср < 2/T. В области низких частот ЧХ импульсной АСУ совпадают с ЧХ ее непрерывной части. Начало ЛАЧХ в ВЧ области совпадает с концом ЛАЧХ, построенной в НЧ области.

Слайд 53


Выражение результирующей АФЧХ разомкнутой АИС представляет собой произведение элементарных типовых сомножителей, его легко использовать для...
Описание слайда:
Выражение результирующей АФЧХ разомкнутой АИС представляет собой произведение элементарных типовых сомножителей, его легко использовать для построения ЛАЧХ импульсных АСУ. Выражение результирующей АФЧХ разомкнутой АИС представляет собой произведение элементарных типовых сомножителей, его легко использовать для построения ЛАЧХ импульсных АСУ. Результирующий фазовый сдвиг:

Слайд 54


Пример. Построить ЛАЧХ АИС с экстраполятором нулевого порядка и периодом дискретности ИЭ T = 4 с, передаточная функция непрерывной части:
Описание слайда:
Пример. Построить ЛАЧХ АИС с экстраполятором нулевого порядка и периодом дискретности ИЭ T = 4 с, передаточная функция непрерывной части:

Слайд 55


Р е ш е н и е Выбираем частоту среза ωcр < 2/T < 0.5 c-1. В соответствии с заданными постоянными времени определяем сопрягающие частоты:...
Описание слайда:
Р е ш е н и е Выбираем частоту среза ωcр < 2/T < 0.5 c-1. В соответствии с заданными постоянными времени определяем сопрягающие частоты: ωc1=1/25=0.04 c-1 – НЧ диапазон; ωc2=1/0.5=2 c-1 - ВЧ диапазон; ωc3=1/0.3=3.33 c-1 – ВЧ диапазон. Следовательно, получаем:

Слайд 56


Асимптотические ЛАЧХ и ЛФХ, соответствующие полученным выражениям :
Описание слайда:
Асимптотические ЛАЧХ и ЛФХ, соответствующие полученным выражениям :

Слайд 57


Устойчивость импульсных АСУ Линейная импульсная АСУ устойчива, если свободная составляющая переходного процесса yп[n] затухает с течением времени: ....
Описание слайда:
Устойчивость импульсных АСУ Линейная импульсная АСУ устойчива, если свободная составляющая переходного процесса yп[n] затухает с течением времени: . Она определяется решением однородного РУ замкнутой импульсной АСУ a0y[n] + a1y[n−1] + ... + amy[n−m] = 0, где m - порядок системы. При некратных корнях характеристического уравнения: где zi - корни характеристического уравнения

Слайд 58


Для устойчивости импульсной АСУ необходимо и достаточно, чтобы все корни характеристического полинома удовлетворяли условию Для устойчивости...
Описание слайда:
Для устойчивости импульсной АСУ необходимо и достаточно, чтобы все корни характеристического полинома удовлетворяли условию Для устойчивости импульсной АСУ необходимо и достаточно, чтобы все корни характеристического полинома удовлетворяли условию i = 1, 2, ..., m. Если хотя бы один корень , система будет неустойчивой. Значение корня при всех остальных определяет границу устойчивости АСУ. Графически область устойчивости на плоскости z корней характеристического уравнения изображается единичным кругом. Области устойчивости на плоскости Z Исследование устойчивости сводится к изучению расположе-ния корней характеристического полинома замкнутой импульсной АСУ относительно единичной окружности.

Слайд 59


Для пользования критериями Гурвица и Михайлова в обычной формулировке внутренность круга единичного радиуса плоскости z отображают на левую...
Описание слайда:
Для пользования критериями Гурвица и Михайлова в обычной формулировке внутренность круга единичного радиуса плоскости z отображают на левую полуплоскость комплексной переменной w с помощью конформного преобразования: Для пользования критериями Гурвица и Михайлова в обычной формулировке внутренность круга единичного радиуса плоскости z отображают на левую полуплоскость комплексной переменной w с помощью конформного преобразования: Все корни уравнения zi, лежащие внутри единичного круга, перейдут в левую полуплоскость w.

Слайд 60


После подстановки После подстановки в характеристическое уравнение получим: Преобразованное характеристическое уравнение импульсной АСУ: При...
Описание слайда:
После подстановки После подстановки в характеристическое уравнение получим: Преобразованное характеристическое уравнение импульсной АСУ: При использовании этого уравнения для устойчивости импульсной АСУ необходимо и достаточно, чтобы все корни wi (i = 1, 2, ..., m) имели отрицательные вещественные части. Границей устойчивости служит мнимая ось. Для анализа устойчивости импульсных АСУ могут применять-ся также ЛАЧХ в формулировке для непрерывных АСУ.

Слайд 61


Критерии устойчивости используются для исследования устойчивости импульсных АСУ без нахождения корней характеристического уравнения. Аналог критерия...
Описание слайда:
Критерии устойчивости используются для исследования устойчивости импульсных АСУ без нахождения корней характеристического уравнения. Аналог критерия Рауса-Гурвица. Wз (z)→Wз (w)

Слайд 62


Аналог критерия Михайлова Для устойчивости линейной импульсной АСУ m-го порядка необходимо и достаточно, чтобы изменение аргумента функции при...
Описание слайда:
Аналог критерия Михайлова Для устойчивости линейной импульсной АСУ m-го порядка необходимо и достаточно, чтобы изменение аргумента функции при изменении частоты ω от 0 до π/T равнялось бы значению mπ , то есть Δ arg = mπ , 0 ≤ ω ≤ π/T. Здесь получается путем замены z на в характеристическом полиноме замкнутой АСУ , z = . На рис. аналоги кривых Михайлова для устойчивой и неустойчивой импульсной АСУ при m = 3.

Слайд 63


Аналог критерия Найквиста Если разомкнутая АСУ устойчива, то для устойчивости замкнутой АСУ требуется, чтобы АФЧХ разомкнутой АСУ- Wр ( ) не...
Описание слайда:
Аналог критерия Найквиста Если разомкнутая АСУ устойчива, то для устойчивости замкнутой АСУ требуется, чтобы АФЧХ разомкнутой АСУ- Wр ( ) не охватывала точку с координатами (−1, j0 ). Для устойчивости замкнутой АСУ при неустойчивой разомкнутой цепи требуется, чтобы АФЧХ разомкнутой цепи охватывала точку (−1, j0) на угол pπ, где p-число полюсов разомкнутой цепи, вне единичного круга z = . На рис. АФЧХ устойчивых импульсных АСУ.

Слайд 64


Точность импульсных АСУ
Описание слайда:
Точность импульсных АСУ

Слайд 65


Установившиеся ошибки
Описание слайда:
Установившиеся ошибки

Слайд 66


Астатизм АСУ Представим передаточную функцию импульсной разомкнутой АСУ при r = 0 АСУ статическая, при r = 1 - астатическая первого порядка и т.д., и...
Описание слайда:
Астатизм АСУ Представим передаточную функцию импульсной разомкнутой АСУ при r = 0 АСУ статическая, при r = 1 - астатическая первого порядка и т.д., и W(1)→ ∞. от задающего воздействия, если степень астатизма r превышает степень полинома k входного воздействия.

Слайд 67


Сигнал ошибки при непрерывном входном сигнале
Описание слайда:
Сигнал ошибки при непрерывном входном сигнале

Слайд 68


Сигнал ошибки при дискретном входном сигнале
Описание слайда:
Сигнал ошибки при дискретном входном сигнале

Слайд 69


Переходные процессы в импульсных АСУ определяются с помощью : обратного z-преобразования, ряда Лорана, решения разностного уравнения, частотных...
Описание слайда:
Переходные процессы в импульсных АСУ определяются с помощью : обратного z-преобразования, ряда Лорана, решения разностного уравнения, частотных методов, основанных на использовании ВЧХ или МЧХ замкнутой АСУ.

Слайд 70


Обратное z-преобразование Для расчета переходного процесса можно найти обратное z-преобразование изображения выходной величины АСУ ,используя формулу...
Описание слайда:
Обратное z-преобразование Для расчета переходного процесса можно найти обратное z-преобразование изображения выходной величины АСУ ,используя формулу обращения, согласно которой где zi - полюсы выражения Y(z); i = 1, 2, ..., k. Вычет в простом полюсе: в полюсе кратности r:

Слайд 71


Из определения z-преобразования: Из определения z-преобразования: – дробно-рациональная функция.
Описание слайда:
Из определения z-преобразования: Из определения z-преобразования: – дробно-рациональная функция.

Слайд 72


Разложение изображения Y(z) в ряд Лорана Дискретные значения переходного процесса можно найти путем разложения Y(z) в ряд Лорана по степеням :...
Описание слайда:
Разложение изображения Y(z) в ряд Лорана Дискретные значения переходного процесса можно найти путем разложения Y(z) в ряд Лорана по степеням : Коэффициенты определяют выходную величину АСУ в дискретные моменты времени t =nT. Y(z) представляет собой отношение двух полиномов, поэтому коэффициенты ряда Y0, Y1, Y2, ... можно получить делением полинома числителя на полином знаменателя. При Т→0 ряд сходится медленно и объем вычислительной работы значителен.

Слайд 73


Вычисление коэффициентов ряда Лорана Z- изображение выходной координаты:
Описание слайда:
Вычисление коэффициентов ряда Лорана Z- изображение выходной координаты:

Слайд 74


Коэффициенты разложения в ряд Лорана:
Описание слайда:
Коэффициенты разложения в ряд Лорана:

Слайд 75


Метод разностного уравнения
Описание слайда:
Метод разностного уравнения

Слайд 76


Разностное уравнение в этом случае:
Описание слайда:
Разностное уравнение в этом случае:

Слайд 77


Рекуррентные зависимости 1 и 2 используются и для расчета переходных процессов в непрерывных АСУ после дискретизации их дифференциальных уравнений....
Описание слайда:
Рекуррентные зависимости 1 и 2 используются и для расчета переходных процессов в непрерывных АСУ после дискретизации их дифференциальных уравнений. Рекуррентные зависимости 1 и 2 используются и для расчета переходных процессов в непрерывных АСУ после дискретизации их дифференциальных уравнений.

Слайд 78


Коррекция импульсных систем КУ обеспечивают заданные требования по точности и по качеству процесса управления, исходя из которых составляются...
Описание слайда:
Коррекция импульсных систем КУ обеспечивают заданные требования по точности и по качеству процесса управления, исходя из которых составляются желаемые характеристики АСУ. Для коррекции импульсных АСУ имеется большее разнообразие технических средств, чем для непрерывных АСУ, т.к. кроме непрерывных КУ можно вводить импульсные и цифровые. Находит применение: Непрерывная коррекция; Импульсная коррекция.

Слайд 79


Непрерывная коррекция В этом случае изменяют характеристики непрерывной части АСУ введением последовательных или параллельных КУ, местной...
Описание слайда:
Непрерывная коррекция В этом случае изменяют характеристики непрерывной части АСУ введением последовательных или параллельных КУ, местной отрицательной или положительной обратной связи. При расчете непрерывных КУ целесообразно перейти от желаемой характеристики импульсной АСУ к желаемой характеристике ее непрерывной части. Задача синтеза решается так же, как она решалась для обыкновенных линейных АСУ.

Слайд 80


Импульсная коррекция выполняется введением в АСУ импульсного фильтра. Он преобразует входной сигнал x(t) в последовательность импульсов...
Описание слайда:
Импульсная коррекция выполняется введением в АСУ импульсного фильтра. Он преобразует входной сигнал x(t) в последовательность импульсов сформированных путем амплитудно-импульсной модуляции x(t) с необходимыми для коррекции АСУ преобразованиями. Здесь -импульсная функция непрерывной части импульсного фильтра. Передаточная функция импульсного фильтра определяется как Wk(z) = Z{ }. По передаточной функции из таблиц выбирают импульсные корректирующие цепи.

Слайд 81


Наиболее просто импульсные КУ реализуются в виде импульсных RC-цепей. Наиболее просто импульсные КУ реализуются в виде импульсных RC-цепей. Различают...
Описание слайда:
Наиболее просто импульсные КУ реализуются в виде импульсных RC-цепей. Наиболее просто импульсные КУ реализуются в виде импульсных RC-цепей. Различают три структуры импульсных RC-цепей: последовательную, с обратной связью и с каскадным соединением импульсных цепей первых двух структур. Цифровые корректирующие фильтры реализуются с помощью цифрового вычислителя. Входной сигнал фильтра x(t) преобразуется в АЦП, далее - решение разностного уравнения на цифровом вычислителе u выводится x[n] в непрерывную часть импульсной АСУ через ЦАП. Широкое распространение получили цифровые системы, в которых функцию вычислительного устройства выполняют микропроцессоры и компьютеры.

Слайд 82


Синтез цифровых систем сводится к включению цифрового коррек-тирующего фильтра последовательно с непрерывной частью, включающей в себя объект...
Описание слайда:
Синтез цифровых систем сводится к включению цифрового коррек-тирующего фильтра последовательно с непрерывной частью, включающей в себя объект управления, регулирующий орган, исполнительный механизм, усилитель мощ-ности и датчик. В качестве желаемых характе-ристик используют аналоговые эквиваленты: импульсные функции, переходные функции и частотные характеристики, что обосновано при достаточно высокой тактовой частоте работы цифрового вычислителя и большой разрядности преобразователей.



Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию