Цифрални податоци на контролен систем
Во оваа статија ќе ги обсуштиме сите аспекти на дискретните сигнали кои се состојат од дискретни податоци или узети податоци, познати и како цифрени податоци на контролен систем. Прво пред да го обсуштиме детално овој тема, е многу важно да знаеме зашто се потребни цифрени технологии, иако имаме аналогни системи?
Да првично дискутираме некои предности на цифрениот систем над аналогниот систем.
Потрошуването на енергија во цифрени системи е помало врз споредба со аналогните системи.
Цифрените системи лесно можат да се справат со нелинеарни системи, што е најважната предност на цифрени податоци во контролен систем.
Цифрените системи работат на логички операции, поради што покажуваат својство на донесување на одлука, што е многу корисно во светот на машините.
Тие се повеќе надежни во споредба со аналогните системи.
Цифрените системи лесно се достапни во компактен размер и со легко тежина.
Тие работат според инструкции, можеме да ги програмираме според нашите потреби, затоа се повеќе многустрани од аналогните системи.
Со помош на цифрената технологија, различни комплексни задачи можат лесно да се извршат со висок степен на точност.
Претпоставете дека имате непрекинат сигнал, како би го конвертиравте овој непрекинат сигнал во дискретни сигнали? Одговорот на овој прашање е многу прост, со помош на процесот на узимање примероци.
Процес на узимање примероци
Процесот на узимање примероци е дефиниран како конверзија на аналоген сигнал во цифрен сигнал со помош на прекинувач (познат и како узимач). Узимач е прекинувач кој е секогаш вклучен и исклучен, што директно конвертира аналогни сигнали во цифрени сигнали. Можеме да имаме серијска врска на узимачи, зависно од конверзијата на сигнали. За идеален узимач, ширината на излезната импулсна е многу мала (тежната кум нула). Кога зборуваме за дискретни системи, е многу важно да знаеме за z-трансформациите. Ќе ги обсуштиме z-трансформациите и нивната употреба во дискретни системи. Ролата на z-трансформацијата во дискретните системи е иста како и на Фуриевата трансформација во непрекинати системи. Сега да ги обсуштиме z-трансформациите во детали.
Го дефинираме z-трансформацијата како
Каде што, F(k) е дискретен податок
Z е комплексен број
F (z) е Фуриева трансформација на f (k).
Важни својства на z-трансформацијата се напишани подолу
Линеарност
Да разгледаме сумација на две дискретни функции f (k) и g (k) така што
така што p и q се константи, сега на земајќи Лапласова трансформација имаме по својството на линеарност:
Промена на скала: да разгледаме функција f(k), на земајќи z-трансформација имаме
тогаш имаме по својството на промена на скала
Својство на поместување: Според ова својство
Сега да ги обсуштиме некои важни z-трансформации и препорачувам читателите да ги научат овие трансформации:
Лапласовата трансформација на оваа функција е 1/s2 и соодветната f(k) = kT. Сега z-трансформацијата на оваа функција е
Функција f (t) = t2: Лапласовата трансформација на оваа функција е 2/s3 и соодветната f(k) = kT. Сега z-трансформацијата на оваа функција е
Лапласовата трансформација на оваа функција е 1/(s + a) и соодветната f(k) = e(-akT). Сега z-трансформацијата на оваа функција е
Лапласовата трансформација на оваа функција е 1/(s + a)2 и соодветната f(k) = Te-akT. Сега z-трансформацијата на оваа функција е
Лапласовата трансформација на оваа функција е a/(s2 + a2) и соодветната f(k) = sin(akT). Сега z-трансформацијата на оваа функција е
Лапласовата трансформација на оваа функција е s/(s2 + a2) и соодветната f(k) = cos(akT). Сега z-трансформацијата на оваа функција е
Некогаш има потреба повторно да се узметат податоци, што значи да се конвертираат дискретните податоци во непрекинати форми. Можеме да конвертираме цифрени податоци на контролен систем во непрекинати форми со помош на задржувачки кола, кои се обсуштани подолу:
Задржувачки кола: Овие се кола кои конвертираат дискретни податоци во непрекинати податоци или оригинален податок. Постојат две врски на задржувачки кола и тие се објаснуваат во детали:
Задржувачко коло на нулта ред
Блок-дијаграмот на задржувачкото коло на нулта ред е даден подолу:
Слика поврзана со задржувачкото коло на нулта ред.
Во блок-дијаграмот му дозволуваме влезот f(t) да мине низ овој коло, кога го дозволиме влезниот сигнал да мине низ овој коло, тој го конвертира влезниот сигнал во непрекинат. Излезот на задржувачкото коло на нулта ред е прикажан подолу.
Сега сме заинтересирани да го најдеме преференцијалниот дел на задржувачкото коло на нулта ред. На пишувањето на излезната равенка имаме
на земајќи Лапласовата трансформација на горната равенка имаме
Од горната равенка можеме да го израчунаме преференцијалниот дел како
На заменувањето s=jω можеме да цртнеме бодов дијаграм за задржувачкото коло на нулта ред. Електричната репрезентација на задржувачкото коло на нулта ред е прикажана подолу, која се состои од узимач поврзан во серија со отпорник и оваа комбинација е поврзана со паралелна комбинација на отпорник и кондензатор.
