Дискретные системы автоматического управления, страница 9

Цифровой регулятор – это программа (реже – устройство) цифровой фильтрации, задачей которой является преобразование массива данных рассогласования в массив данных управления, в соответствии с законом управления. Преимущества цифровых регуляторов перед аналоговыми заключаются в возможности реализации достаточно сложных и эффективных законов управления, легкости изменения закона управления (гибкости), стабильности свойств и простоте интеграции САУ в корпоративную информационно-управляющую систему.  

В большинстве случаев ЦР управляет непрерывным ОУ (электрическим или газотурбинным двигателем, управляемым затвором, термошкафом, резервуаром для хранения жидкости и т.п.). Тем не менее, дискретность, вносимая АЦП и регулятором, определяет дискретность САУ в целом, что, в свою очередь, требует единого, но специфического, математического аппарата для описания таких систем.

Функциональной схеме, показанной на рис. 5.14, соответствует структурная динамическая схема (построенная без учета квантования по уровню), показанная на рис. 5.15.

Рис. 5.15. Типовая структура дискретной САУ: ЦФ – цифровой фильтр (информационно-математическая модель ЦР);  – ПФ приведенной непрерывной части (НЧ) прямой цепи управления;  – ПФ НЧ прямой цепи управления; ЗООС – звено ООС;  – ПФ НЧ цепи ООС

Задачей ЦФ является преобразование решетчатой функции рассогласования  в решетчатую функцию управления  или, что то же, преобразование ИЦС   в ИЦС . Фактически, ЦФ – это алгоритм преобразования одного массива чисел в другой массив чисел, в соответствии с определенным законом (в данном случае, законом управления). Таким образом, здесь ЦФ понимается как информационно-математический объект. Тем не менее, на практике говорят о ЦФ, как о программах, устройствах или аппаратно-программных компонентах. В таких случаях имеют в виду соответствующую реализацию абстрактного ЦФ.