Data Digital Sistem Kontrol

Dalam artikel ini, kita akan membahas semua tentang sinyal diskrit yang terdiri dari data diskrit atau data sampel, juga dikenal sebagai data digital sistem kontrol. Sebelum kita membahas topik ini secara detail, sangat penting untuk mengetahui, mengapa teknologi digital dibutuhkan meskipun kita memiliki sistem analog?
Jadi, mari kita bahas terlebih dahulu beberapa keuntungan sistem digital dibandingkan dengan sistem analog.

1. Konsumsi daya pada sistem digital lebih rendah dibandingkan dengan sistem analog.

2. Sistem digital dapat menangani sistem non-linear dengan mudah, yang merupakan keuntungan paling penting dari data digital dalam sistem kontrol.

3. Sistem digital bekerja berdasarkan operasi logika, sehingga menunjukkan sifat pengambilan keputusan yang sangat berguna di dunia mesin saat ini.

4. Mereka lebih andal dibandingkan dengan sistem analog.

5. Sistem digital tersedia dengan ukuran kompak dan bobot ringan.

6. Mereka bekerja berdasarkan instruksi, kita dapat memprogramnya sesuai kebutuhan, sehingga mereka lebih serbaguna dibandingkan dengan sistem analog.

7. Berbagai tugas kompleks dapat dilakukan dengan mudah melalui teknologi digital dengan tingkat akurasi yang tinggi.

Misalkan Anda memiliki sinyal kontinu, bagaimana cara mengubah sinyal kontinu tersebut menjadi sinyal diskrit? Jawabannya sangat sederhana, yaitu melalui proses pengambilan sampel.

Proses Pengambilan Sampel

Proses pengambilan sampel didefinisikan sebagai konversi sinyal analog menjadi sinyal digital dengan bantuan saklar (juga dikenal sebagai sampler). Sampler adalah saklar ON dan OFF yang terus-menerus, yang langsung mengonversi sinyal analog menjadi sinyal digital. Kita mungkin memiliki rangkaian seri dari sampler, tergantung pada konversi sinyal yang digunakan. Untuk sampler ideal, lebar pulsa output sangat kecil (mendekati nol). Saat berbicara tentang sistem diskrit, sangat penting untuk mengetahui tentang transformasi z. Kita akan membahas di sini tentang transformasi z dan utilitasnya dalam sistem diskrit. Peran transformasi z dalam sistem diskrit sama seperti transformasi Fourier dalam sistem kontinu. Mari kita bahas transformasi z secara detail.
Kami mendefinisikan transformasi z sebagai

Dimana, F(k) adalah data diskrit
Z adalah bilangan kompleks
F (z) adalah transformasi Fourier dari f (k).

Properti Penting dari transformasi z ditulis di bawah ini
Linearitas
Mari kita pertimbangkan penjumlahan dua fungsi diskrit f (k) dan g (k) sedemikian rupa sehingga

dimana p dan q adalah konstanta, sekarang dengan mengambil transformasi Laplace kita memiliki properti linearitas:

Perubahan Skala: mari kita pertimbangkan sebuah fungsi f(k), dengan mengambil transformasi z kita memiliki

maka kita memiliki properti perubahan skala

Properti Pergeseran: Sesuai dengan properti ini

Sekarang mari kita bahas beberapa transformasi z penting dan saya sarankan pembaca untuk mempelajari transformasi-transformasi ini:

Transformasi Laplace dari fungsi ini adalah 1/s2 dan f(k) yang sesuai adalah kT. Sekarang transformasi z dari fungsi ini adalah

Fungsi f (t) = t2: transformasi Laplace dari fungsi ini adalah 2/s3 dan f(k) yang sesuai adalah kT. Sekarang transformasi z dari fungsi ini adalah

Transformasi Laplace dari fungsi ini adalah 1/(s + a) dan f(k) yang sesuai adalah e(-akT). Sekarang transformasi z dari fungsi ini adalah

Transformasi Laplace dari fungsi ini adalah 1/(s + a)2 dan f(k) yang sesuai adalah Te-akT. Sekarang transformasi z dari fungsi ini adalah

Transformasi Laplace dari fungsi ini adalah a/(s2 + a2) dan f(k) yang sesuai adalah sin(akT). Sekarang transformasi z dari fungsi ini adalah

Transformasi Laplace dari fungsi ini adalah s/(s2 + a2) dan f(k) yang sesuai adalah cos(akT). Sekarang transformasi z dari fungsi ini adalah

Sekarang terkadang ada kebutuhan untuk mengambil sampel data lagi, yang berarti mengonversi data diskrit menjadi bentuk kontinu. Kita dapat mengonversi data digital sistem kontrol menjadi bentuk kontinu dengan sirkuit hold, yang akan dibahas di bawah ini:

Sirkuit Hold: Ini adalah sirkuit yang mengonversi data diskrit menjadi data kontinu atau data asli. Ada dua jenis sirkuit hold dan mereka dijelaskan secara detail:

Sirkuit Hold Order Nol
Represe