Функциональные преобразователи

Функц-ми преобраз- ми наз. устройства, воспроизводящие заданные нелинейн. Ф-ции одного или нескольких аргументов. Кроме моделирующих устройств, они прим. для линеаризации датчиков и в качестве корректир. звеньев в САУ для улучшения их динамич. хар-к. ФП разделяются на универсальн. и специализ. Универ. позволяют с помощью одного устройства воспроизводить различн. функц-ные зависимости. Специализир. исп-ся, для воспроизведения только одной определенной зависимости.

Различают ФП разомкнутого и компенсационного (следящего) типа. Основные требования, предъявляемые к ФП, заключаются в следующем.

1. Преобразование должно выполняться над входными величинами, заданными в виде напряжений постоян. тока в диапазоне знач., допускаемых для исп. при этом операционных усилителей.

2. Входн.сопротивление ФП не должно быть ниже 10-50 кОм, вых. не выше 10-20 Ом.

3. Воспроизведение заданной ф-ции должно быть выполнено с точностью не ниже 1...2% от полной шкалы.

4. Уровень шумов в выходном напряжении не долж. превышать 5...10 мВ.

5. ФП должны воспроизводить однозначн. и неоднозначн. нелинейн. зависимости, а также нелинейные зависимости, приводимые к элементарным функциям и полученные в результате эксперимента.

6. Обеспечение возможности воспроизведения нелинейных зависимостей с малым и большим знач. первой производной, а также немонотонных ф-ций с большим числом экстремумов.

Импульсные линейные элементы

Импульсная с-ма содержит импульсный элемент (ИЭ), осущ. квантование сигнала по времени, т. е. преобразование непре­рывного входного сигнала х(t) в последовательность модулированных импульсов. Поэтому импульсный элемент можно рассматривать как модулятор импульсов, осущ. модуляцию какого-либо параметра периодически повторяющихся импульсов по закону изменения входного непрерывного сигнала, называемого модулирую­щим сигналом. Основными параметрами последовательности импульсов являются амплитуда (высота) импульса А, длительность (ширина) импульса т, положение импульса внутри периода повторения Т импульсов (временной сдвиг или фаза импульса) и период повторения импульсов Т. В зависимости от того, какой из параметров последова­тельности импульсов изменяется в соответствии с изменением модули­рующего сигнала, различают следующие виды импульсной модуляции: амплитудно-импульсную модуляцию (АИМ), широтно-импульсную мо­дуляцию (ШИМ) и временную импульсную модуляцию (ВИМ).

ИЭ – импульсный элемент;

ИЭ обладает условными без инерционными свойствами.

НЧ – непрерывная часть системы.

НЧ включает все непрерывные и инерционные элементы системы.

Сигналы g, x, y – непрерывные сигналы системы.

Импульсный элемент считается линейным, если для него выполняется принцип суперпозиции. Из всех видов модуляций, только амплитудно-импульсная модуляция, при которой h=k*f(t) прямо пропорционально входному сигналу, обладают линейными свойствами. Системы ШИМ и ЧИМ не линейны, даже если в них обеспечивается пропорциональность изменяемого параметра импульса и входного сигнала.

Форма импульсов, создаваемых импульсным элементом, может быть самой разнообразной: прямоугольной, треугольной в виде. Поэтому для анализа свойств импульсный элемент обычно представляют в виде сочетания последовательно соединенных: идеально-импульсного элемента и формирователя W(S) - обеспечивающего требуемую форму импульсов.

Дискретное управление

В зависимости от способа формирования управляющих воздействий САУ разделяются на системы непрерывного и дискретного управления. В непрерывном управлении любая информация для управления в любой момент времени, а также управляющие воздействия непрерывны во времени и по величине. Связи между элементами сохраняются всегда (б). Дискретное управление хар-ся наличием хотя бы одного звена при прерывистом изменении управляющих воздействий (в-е).Способы управления в САУ: а и б непрерывное; в амплитудно-импульсное; г широтно-импульсное. д частотноимпульсное; е - релейное

Дискретное управление различается на импульсное и релейное. Импульсное управление классиф-ся: амплитудно-импульсное; широтно-импульсное; частотно-импульсное и др. В амплитудно-импульсном управлении алгоритм управления обеспечивается измен-м амплитуды импульсов при неизменных остальных параметрах импульсной последовательности. В широтно-импульсном управлении алгоритм управления обеспечивается изменением длительности импульсов при неизменных остальных параметрах импульсной последовательности. В частотно-импульсном управлении алгоритм управления обеспечивается изменением частоты (периода) следования импульсов при неизменных остальных параметрах импульсной последовательности. В сложных с-мах управления используется помехозащищенный метод управления с помощью кодо-фазо-манипуляции. Дискретное управление широко применяется в цифровых управляющих машинах.