Nümunə məlumatları idarəetmə sistemi

Hazırda məqalədə diskret məlumatlar haqqında danışacağıq. Bu məlumatlar diskret, nümunələnmiş və ya kontrol sisteminin rəqəmsal məlumatı kimi tanınan məlumatlardan ibarətdir. Bu mövzu haqqında ətraflı danışmadan əvvəl, analog sistemlərimiz olsa da, niyə rəqəmsal texnologiya ehtiyacı olduğunu bilmək çox vacibdir.
Bundan əvvəl analog sistemlərin üstündəki rəqəmsal sistemlərin bir neçə üstünlüklərini müzakirə edək.

1. Rəqəmsal sistemlərdə analog sistemlərə nisbətən enerji istifadəsi azdır.

2. Rəqəmsal sistemlər, bu da ən vacib üstünlüyüdür, kontrol sisteminin rəqəmsal məlumatı olan xətti olmayan sistemləri asanlıqla idarə edə bilirlər.

3. Rəqəmsal sistemlər məntiqi əməliyyatlara əsaslanır və bu səbəbdən qərar qəbul etmə xüsusiyyətinə malikdir ki, bu, maşınların dünən dünyasında çox faydalıdır.

4. Rəqəmsal sistemlər analog sistemlərlə nisbətən daha etibarlıdır.

5. Rəqəmsal sistemlər kompaktda və hafifdir.

6. Rəqəmsal sistemlər təlimatlar üzərində işləyir və onları özümüzün tələblərinə uyğun proqramlaşdırmaq mümkündür, beləliklə, analog sistemlərlə nisbətən daha universaldırlar.

7. Rəqəmsal texnologiyanın köməyi ilə müxtəlif mürəkkəb tapşırıqlar hörmətlənən dəqiqliklə yerinə yetirilə bilər.

Təsadüfi bir mənalı sinyalınız varsa, bu mənalı sinyali diskret sinyallara necə çevirmək olar? Bu sualin cavabı çox sadədir: nümunələmə prosesi ilə.

Nümunələmə Prosesi

Nümunələmə prosesi, anaqit sinyali rəqəmsal sinyala (nümunəlayıcı adlanan bir qapı vasitəsilə) çevirilmesi kimi təyin olunur. Nümunəlayıcı, mənalı sinyalları rəqəmsal sinyallara doğrudan çevirmək üçün daima açıq və bağlanan bir qapidir. Biz, sinyalların çevrilməsinə bağlı olaraq, bir sıra nümunəlayıcının ardıcıl bağlantıya sahib ola bilərik. İdeal nümunəlayıcı üçün çıxış düsturu genişliyi çox kiçikdir (sıfıra yaxın). Indi diskret sistemlər haqqında danışarkən, z-dönüşümünə bili bilmək çox vacibdir. Burada z-dönüşümü və onun diskret sistemlərdəki istifadəsi haqqında danışacağıq. Z-dönüşümünün diskret sistemlərdə rolu, Fur'e dövrümü kimi, davamlı sistemlərdə rol oynayır. İndi z-dönüşümünü ətraflı müzakirə edək.
Z-dönüşümünü tərif edirik

Burada, F(k) diskret məlumattır
Z kompleks ədəddir
F(z) f(k)-nin Fur'e dövrümüdür.

Z-dönüşümünün vacib xüsusiyyətləri aşağıdakı kimi yazılmışdır
Doğrusallıq
İki diskret funksiyaların cəmini nəzərə alaq, f (k) və g (k) belə ki,

burada p və q sabitlərdir, indi Laplas dövrümünü götürdükdə doğrusallıq xüsusiyyəti ilə:

Ölçünün Dəyişikliyi: f(k) funksiyasını nəzərə alaq, z-dönüşümünü aldıqdanda

ölçünün dəyişikliyi xüsusiyyəti ilə

Yer Değiştirme Xüsusiyyəti: Bu xüsusiyyətə görə

İndi bir neçə vacib z-dönüşümünü müzakirə edəcəyik və oxuculara bu dövrümləri öyrənməyi tövsiyə edirəm:

Bu funksiyanın Laplas dövrümü 1/s2 və uyğun f(k) = kT-dir. İndi bu funksiyanın z-dönüşümü

f (t) = t2 funksiyası: Laplas dövrümü bu funksiyanın 2/s3 və uyğun f(k) = kT-dir. İndi bu funksiyanın z-dönüşümü

Bu funksiyanın Laplas dövrümü 1/(s + a) və uyğun f(k) = e(-akT)-dir. İndi bu funksiyanın z-dönüşümü

Bu funksiyanın Laplas dövrümü 1/(s + a)2 və uyğun f(k) = Te-akT-dir. İndi bu funksiyanın z-dönüşümü

Bu funksiyanın Laplas dövrümü a/(s2 + a2) və uyğun f(k) = sin(akT)-dir. İndi bu funksiyanın z-dönüşümü

Bu funksiyanın Laplas dövrümü s/(s2 + a2) və uyğun f(k) = cos(akT)-dir. İndi bu funksiyanın z-dönüşümü

Bəzən, diskret məlumatları yenidən nümunələmək, yəni diskret məlumatları davamlı formata çevirmək ehtiyacı var. Aşağıda müzakirə olunan hold çirkləri vasitəsiylə kontrol sisteminin rəqəmsal məlumatlarını davamlı forma çevirmək mümkündür:

Hold Çirkləri: Bu çirklər, diskret məlumatları davamlı məlumatlara və ya orijinal məlumatlara çevirir. İndi iki növ Hold çirkləri var və onlar ətraflı şəkildə izah olunmuşdur:

Sıfır Düzdən Hold Çirkləri
Sıfır düzdən hold çirklərinin blok şeması aşağıdakı kimi verilmişdir:
Sıfır düzdən holda aid şəkil.
Blok şemasında biz çirka f(t) giriş sinyalini verdik, bu giriş sinyalini bu çirklərin içində keçirdikdə, onu yenidən davamlı sinyala çevrilir. Sıfır düzdən hold çirklərinin çıxışı aşağıdakı kimi göstərilmişdir.
İndi sıfır düzdən hold çirklərinin peredaşma funksiyasını tapmağa maraq duyarız. Çıxış tənliyini yazdığımızda

bu tənliyin Laplas dövrümünü aldıqdanda

yuxarıdaki tənliyin köməyi ilə peredaşma funksiyasını hesablaya bilərik

s=jω qoyulduqda sıfır düzdən hold çirklərinin Bode şəklini çəkmək olar. Sıfır düzdən hold çirklərinin elektrik şeması aşağıdakı kimi göstərilmişdir, burada bir nümunəlayıcı, rezistorlə ardıcıl qoşulmuş və bu kombinasiya rezistor və kondensatorun paralel kombinasiyasına qoşulmuşdur.