Дискретные системы автоматического управления, страница 3

На практике используют амплитудно-импульсную модуляцию первого или второго рода (АИМ-I или АИМ-II) или широтно-импульсную модуляцию (ШИМ). Соответствующая форма РИС показана на рис. 5.5.

Рис. 5.5. Импульсные сигналы с различной модуляцией

Ниже будем рассматривать только системы с АИМ-II. При этом, формирующий элемент представляется линейным динамическим звеном.

Если область определения сигнала – континуум, а область значений – счетное или конечное множество, состоящее из разрешенных уровней, отстоящих друг от друга на величину шага квантования , то такой сигнал называется релейным. Иначе говоря, релейный сигнал дискретен только по уровню. Примером простейшего двухуровневого релейного сигнала может служить напряжение на зажимах нагревательного элемента утюга. Оно принимает одно из двух разрешенных значений: 0 В или 220 В (), а моменты переключения определяются срабатыванием теплового реле и могут быть какими угодно.

Если и область определения и область значений сигнала – счетные или конечные множества, то такой сигнал называется идеальным цифровым сигналом (ИЦС). Схема формирования ИЦС показана на рис. 5.6.

Рис. 5.6. Схема формирования идеального цифрового сигнала

Входной аналоговый сигнал, перед дискретизацией по времени, подвергается дискретизации по уровню, проходя через нелинейный безынерционный элемент типа «многоступенчатое реле». Далее квантованный по уровню сигнал  квантуется по времени так же, как это происходит при формировании ИИС. На выходе формируется ИЦС

где решетчатая функция  отличается от решетчатой функции из (5.1) тем, что ее дискреты имеет величину  (для каждого ,  - целое число, минимизирующее величину ). Пример подобной решетчатой функции показан на рис. 5.7.