Цифрові системи автоматичного керування

Цифрові системи автоматичного керування - це системи, в яких безперервні сигнали перетворюються в цифрові коди і керування здійснюється з використанням алгоритмів обробки цифрової інформації.

Цифрові системи автоматичного керування передбачають перетворення безперервних сигналів у цифрові коди та зворотне перетворення цифрових кодів у безперервні сигнали. Такі сигнали здійснюють аналогово-цифрові (АЦП) і цифро-аналогові (ЦАП) перетворювачі. У таких перетворювачах здійснюється квантування як за часом так і за рівнем. Квантування за часом визначає частоту перетворювача, а квантування за рівнем – розрядність. Як правило, вихідні сигнали перетворювача подаються в двоїстому паралельному, чи послідовному коді. Послідовний код - це такий код коли значення розрядів одержаного результату передається по одному каналу як функція часу. Паралельний код означає, що розряди перетвореного сигналу передаються по паралельних каналах в один і той же момент часу.

До складу цифрових систем автоматичного керування можуть входити елементи логіки і система керування будується на таких елементах, або мікропроцесори і система керування будується на мікропроцесорах. У даний час основою цифрових систем керування є мікропроцесор. Перевага мікропроцесора в тому, що він може обробляти інформацію за будь-якою програмою, закладеною в блоку пам’яті, який працює разом з ним. Системи керування, побудовані на логічних та інших електронних елементах мають той недолік, що їх структура потребує досить складної розробки і система може виконувати тільки функції, закладені під час її розробки. Зміна завдань керування потребує зовсім іншої структури системи і існуючу систему використати не можна. Мікропроцесори обробляють інформацію і видають сигнали керуванні відповідно до програми, закладеної в блоку пам’яті. Таку програму можна легко змінити, що дозволяє перепрограмувати систему і зробити її придатною для вирішення найрізноманітніших завдань. Сучасні мікропроцесори, маючи мінімальні розміри забезпечують обробку інформації з швидкістю мільярди операцій в секунду. Сучасні запам’ятовуючі пристрої зберігають інформацію для виконання надзвичайно складних програм обробки даних та керування. З огляду на це цифрові системи керування набувають широкого розповсюдження як у промисловості, так і в побуті. Побутові пральні машини, електроплити, миючі автомати і дуже багато пристроїв мають вбудовані мікропроцесори та системи цифрового автоматичного керування. Вся сучасна техніка від виробничих верстатів до космічних апаратів використовує цифрове автоматичне керування. Для цифрових систем керування, як і для неперервних систем, важливу роль відіграють питання стійкості керування, точності та інші показники якості керування. Розгляд сучасних цифрових систем керування є завданням інших дисциплін.

Контрольні запитання для перевірки засвоєння навчального матеріалу

1. Які ланки слід віднести до дискретних? Наведіть приклади.

2. У чому полягає сутність квантування? Які види квантування Ви знаєте?

3. Зобразіть схематично характеристику ланки, яка виконує квантування за рівнем. Наведіть приклади таких ланок.

4. Зобразіть схематично вхідний та вихідний сигнали ланки, яка виконує квантування за часам. Наведіть приклади таких ланок.

5. Як поділяють імпульсні системи залежно від виду квантування?

8. Поясніть на схемі, як виконується амплітудно-імпульсна модуляція.

9. Яка різниця між фазово та частотно-імпульсною модуляцією?

10. У чому різниця між амплітудно-імпульсною модуляцією першого та другого роду?

11. Який параметр сигналу змінюється під час широтно-імпульсної модуляції?

12. У яких типах САК використовують той чи інший вид модуляції?

13. Які типи імпульсних САК використовують в електроприводах, в регуляторах напруги?

14. У чому переваги імпульсних систем керування над неперервними?

15. Запишіть математичний вираз z – перетворення.

16. Який вид квантування потрібно використати, щоб представити неперервну величину в цифровому коді?

17. Які перетворення сигналів виконують ЦАП і АЦП?

18. Зобразіть структурну схему найпростішого мікропроцесора?

1. Попович М.Г., Ковальчук. О.В. Теорія автоматичного керування. – К.: Либідь, 1997. – 544 с.

2. Фельдбаум А.И. Методы теории автоматического управления. – М.: Наука, 1971- 744с

3. Куропаткин П.В. Теория автоматического управления. – М.: Высш. шк., 1973 – 528 с.

4. Айзерман М.А. Теория автоматического управления. М.: Наука, 1966.

5. Нетушил А.В. Теория автоматического управления. Ч.1. Линейные системы

6. Воронов А.А. (под ред.) Теория автоматического управления. Ч.1 – М.: Выс. шк. 1986. – 367 с.

7. Юревич Е.И. Теория автоматического управления. – Л.: Энергия, 1975. – 416 с.

8. Бесекерский В.А., Попов Е.П. Теория систем автоматического регулирования. – М.: Физматгиз, 1975. – 768 с.

9. Сорока К.О. Методичні вказівки до лабораторних робіт з предмету “Теорія автоматичного керування” – Харків, 2001, 55 с.

10. Сорока К.О., Андрійченко В.П. Методичні вказівки до самостійного вивчення дисципліни та виконання контрольних робіт з курсу “Теорія автоматичного керування”. – Харків, ХНАМГ, 2004, – 40 с.

11. Попович М.Г., Борисюк М.Г., Гаврилюк В.А та ін..Теорія електропривода. – К.: Вища шк.., 1993, – 494 с.

Розділ 1. Предмет теорії автоматичного керування. 5

1.1. Місце ТАК серед інших наукових дисциплін. 5

Контрольні запитання перевірки засвоєння навчального матеріалу. 19

Розділ 2. Принципи керування та класифікація САК.. 20

Контрольні запитання для перевірки засвоєння навчального матеріалу. 33

3.2. Приклад системи стабілізації обертів двигуна. 36

3.3. Принципова та функціональна схема САК.. 38

3.4. Складання рівняння динаміки генератора. 40

Контрольні запитання для перевірки засвоєння навчального матеріалу. 47

4.1. Лінійне диференційне рівняння з постійними коефіцієнтами. 49

4.2. Характеристичне рівняння. Корені характеристичного рівняння.... 52

4.4. Комплексні числа, форми представлення комплексних чисел. 58

4.5. Неоднорідне диференційне рівняння САК з постійними коефіцієнтами 60

4.6. Розв’язання неоднорідного рівняння методом Лапласа. 61

Контрольні запитання для перевірки засвоєння навчального матеріалу. 65

Контрольні запитання для перевірки засвоєння навчального матеріалу. 66

5.4. Способи з’єднань динамічних ланок та їх передатна функція. 66

Зустрічно паралельне-з’єднання (з’єднання зі зворотним зв’язком) 66

5.6. Правила перетворення структурних схем. 66

5.7. Приклад одержання передатної функції САК за її структурною схемою 66

Контрольні запитання перевірки засвоєння навчального матеріалу. 66

6.3. Часові характеристики найпростіших динамічних ланок. 66

Аперіодична ланка першого порядку (інерційна ланка) 66

Аперіодична ланка першого порядку (ілюстрація використання методу операційного числення) 66

Контрольні запитання для перевірки засвоєння навчального матеріалу. 66

6.4. Частотні характеристики динамічних ланок та САК в цілому. 66

6.3. Амплітудно частотна, фазово частотна та амплітудно-фазова частотна характеристики. 66

Логарифмічна амплітудно частотна характеристика (ЛАЧХ) 66

Логарифмічна фазово частотна характеристика (ЛФЧХ.. 66

Контрольні запитання для перевірки засвоєння навчального матеріалу. 66

6.5. Комплексна передатна функція та частотні функції 66

Форми представлення комплексної передатної функції 66

Зв’язок комплексної передатної функції з частотними характеристиками. 66

Контрольні запитання для перевірки засвоєння навчального матеріалу. 66

6.6. Логарифмічні частотні характеристики динамічних ланок. 66

Контрольні запитання для перевірки засвоєння навчального матеріалу. 66

6.8. Побудова логарифмічні частотні характеристики послідовно з’єднаних ланок 66

6.9. Частотні характеристики мінімально фазових ланок. 66

6.10.Приклад побудови логарифмічних частотних характеристик. 66

Контрольні запитання для перевірки засвоєння навчального матеріалу. 66

Розділ 7. Стійкість, точність та якість САК.. 66

7.2. Алгебраїчний критерій стійкості Гурвіца. 66

7.4. Частотний критерій стійкості Найквіста. 66

7.3. Логарифмічний частотний критерій стійкості Найквіста. 66

Контрольні запитання для перевірки засвоєння навчального матеріалу. 66

7.6. Точність керування. Визначення величини помилки керування. 66

Помилки керування в динамічному режимі роботи. 66

Контрольні запитання для перевірки засвоєння навчального матеріалу. 66

Частотні критерії якості перехідних процесів. 66

Контрольні запитання для перевірки засвоєння навчального матеріалу. 66

Розділ 8. Нелінійні та дискретні системи автоматичного керування. 66

8.2. Аналіз нелінійних систем методом гармонічного балансу. 66

8.3. Аналіз нелінійних систем за фазовими траєкторіями. 66

Контрольні запитання перевірки засвоєння навчального матеріалу. 66

8.4. Класифікація дискретних систем керування. 66

8.5. Математичний опис імпульсних систем керування. 66

8.6. Цифрові системи автоматичного керування. 66

Контрольні запитання для перевірки засвоєння навчального матеріалу. 66

Теорія автоматичного керування (для студентів денної і заочної форм навчання спеціальності 7.092202 “Електричний транспорт”). Навчальний посібник.

Підп. до друку 20.09.2006 Формат 60х84 1/16 Папір офісний

Друк на ризографі Умовн.-друк. арк. 8,0 Обл.-вид. арк.9,0

Система охраняемых территорий в США Изучение особо охраняемых природных территорий(ООПТ) США представляет особый интерес по многим причинам...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Что будет с Землей, если ось ее сместится на 6666 км? Что будет с Землей? - задался я вопросом...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: