Регулирование аппаратно может быть реализовано как аналоговое или как цифровое или кодовое. Здесь необходимо уточнение, что понимается под терминами “аналоговый” и “цифровой” и “кодовый”. Слово “аналоговый” имеет несколько значений, обозначающих похожие явления.
В наиболее узком смысле значение этого слова связано со словами “аналогичный”, “сходный”, но в профессиональном повседневном жаргоне оно используется для обозначения любого напряжения или тока, изменяющегося как функция времени (см. рисунок 1.4-5.3.а) с непрерывной областью определения (t) и непрерывной областью значений f(t). Следовательно, всякое напряжение или ток, которое может принимать любые значение в пределах диапазона своего изменения в любой точке на оси времени, обычно называется аналоговым сигналом. Устройства, которые каким-либо образом изменяют, регулируют или преобразуют такие сигналы, называются аналоговыми.
Однако в более строгом смысле общее
название для всех таких сигналов – это непрерывные сигналы. Аналоговые
сигналы – это подмножество непрерывных сигналов, они представляют некоторые
физические величины или другие параметры, т. е. являются их аналогами.
Большинство электронных измерительных приборов имеют на выходе напряжения или токи являющиеся аналогами тех параметров, для измерения или обнаружения которых предназначены эти приборы.
Сигнал дискретный или квантованный по времени показан на рисунке 1.4-5.3. б. Этот тип сигнала представляет дискретные данные, т. е. переменная t может принимать только определенные значения, в то время как переменная f(t) может принимать любые значения в пределах диапазона своего изменения.
Дискретный по времени сигнал может быть получен из непрерывного с помощью схемы выборки и запоминания, которая синхронизируется последовательностью прямоугольных импульсов с частотой повторений, равной числу отсчетов данных, требуемых в единицу времени. Такую схему можно назвать преобразователем аналог – дискретные данные.
Очень часто дискретные данные называют “цифровыми” или “оцифрованными”, однако в таком названии содержится ошибка, еще более серьезная, чем двусмысленность слова “аналоговый”.
На самом деле цифровой сигнал – это такой сигнал, в котором и аргумент t и функция f(t) принимают только определенные дискретные значения. Такие сигналы используются цифровыми вычислительными машинами для своей работы и для передачи или приема информации при работе с периферийными устройствами.
На бумаге цифровой сигнал, можно представить в виде таблицы, в которой последовательность “слов” данных соответствующих амплитуде или другому параметру, соотносится с отчетами времени, как это сделано на рисунке 1.4-5.3.в.
Учитывая изложенное выше, можно сказать, что регулирование может осуществляться в аналоговой форме и, как правило, это будет непрерывное регулирование, т.е. регулирующее воздействие будет непрерывной функцией. Регуляторы, в управлении которыми задействованы ЭВМ или программируемые микроконтроллеры, всегда будут дискретными во времени. Шаг дискретизации сигнала управления регулятором будет зависеть от суммы интервалов времени затраченных на измерение контролируемого параметра датчиком, передачи информации в ЭВМ, ее обработки и выработки сигнала управления, а потом его передачи в регулятор. Отсюда абсолютно не следует, что аналоговое регулирование происходит быстрее. Здесь все зависит от быстродействия используемой аппаратуры.
Выше мы говорили о непрерывности и дискретизации во времени. Но дискретизация управления может быть и по уровню сигнала, т. е. по f(t).
1.4-5.8. Квантование по уровню непрерывной функции.
Квантование по уровню сигнала x(t) широко используется в измерительной технике. Суть его заключается в следующем.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.