Data Dijitali tal-Sistema tal-Kontroll

Fl-artiċolu qed nittrattu kollox dwar is-senjali diskreti li huma miffurmin minn data diskreti jew data campionata jew magħrufa bħala data digitali tal-sistema tan-trul. Iżda qabel nittrattu dan it-topiku f'detall, huwa ċert importanti li nafu x'hu l-bisogna għal teknoloġija ditali wkoll jekk għandna sustemi analogi?
Allura, bħalissa stgħu ndiskutu xi avantaggi tas-sistema ditali fuq is-sistema analoga.

1. Il-konsum ta' potenza fil-sistema ditali huwa inqas minn fis-sistema analoga.

2. Is-sistemi ditali jistgħu jidhru sustemi non-linear b'silġ, li huwa l-avvantażi l-aktar importanti tal-data ditali fil-sistema tan-trul.

3. Is-sistemi ditali joperaw permezz ta' operazzjonijiet logiči, li jagħmlhom jippermu l-liġi tal-deċizjoni, li huwa utili ħafna fl-ahjar tal-maqgħod tas-silġ.

4. Humma aktar affidabili minn is-sistemi analogi.

5. Is-sistemi ditali huma disponibbli fi misuri kompakta u hawn pizzu lejn.

6. Joperaw permezz ta' instruzzjonijiet, u nistgħu niprogrammuhom skont il-bisogna tagħna, għalhekk huma aktar versatili minn is-sistemi analogi.

7. Diversi taswiq komplikati jistgħu jiġu eseguti bil-mod ħafif permezz tal-teknoloġija ditali, bl-aċċuratzija ta' gradi mit-tajjeb.

Supponi li għandek senjali kontinwu, kif tiftaħ din is-senjali kontinwa f'senjali diskreti? Ir-risposta għal din il-domanda hija sempliċi ħafna permezz ta' proċess tas-sampjaring.

Proċess tas-Sampjaring

Il-proċess tas-sampjaring huwa definit bħala konverżjoni tas-senjali analogu f'senjali ditali permezz ta' switċ (jgħiduk sampjer). Is-sampjer huwa switċ li jkun dejjem ON u OFF, li jkonverti direttament is-senjali analoga f'senjali ditali. Nistgħu noqqdu s-silġ tas-sampjeri, skont il-konverżjoni tas-senjali li nużawhom. Għal sampjer ideali, l-aħdax tal-puls tal-output huwa żgħir ħafna (qrib lil-xejn). Iva meta nparljaw dwar is-sistema diskreti, huwa ċert importanti li nafu dwar it-trasformazzjonijiet z. Qed nidiskutu hawn dwar it-trasformazzjonijiet z u l-ħsara tagħhom fis-sistema diskreti. Il-roġa tal-trasformazzjoni z fis-sistemi diskreti hi l-istess kif il-trasformazzjoni Fourier fis-sistemi kontinwi. Iva, allura stgħu ndiskutu it-trasformazzjoni z f'detall.
Nedefinixxi trasformazzjoni z bħala

Fejn, F(k) huwa data diskreti
Z huwa numru kompless
F(z) huwa trasformazzjoni Fourier ta' f(k).

L-proprietajiet importanti tal-trasformazzjoni z huma skrivi hawn taħt
Linearità
Ipponu li għandna soġġorn ta' żewġ funzjonijiet diskreti f(k) u g(k) hekk

fejn p u q huma kostanti, issa waqt li nkunu qed nagħmlu trasformazzjoni Laplace għandna bl-aħwa tal-linearità:

Bidla ta' Skala: ipponu li għandna funzjoni f(k), waqt li nkunu qed agħmlu trasformazzjoni z għandna

issaa għandna bl-aħwa ta' bidla ta' skala

Proprietà ta' Shift: Skont din il-proprietà

Issa, stgħu ndiskutu xi trasformazzjonijiet z importanti u nisuggerixxi l-mara tal-artiklu biex jaqra dawn it-trasformazzjonijiet:

Trasformazzjoni Laplace ta' din il-funzjoni hija 1/s2 u l-korrispondenti f(k) = kT. Issa, trasformazzjoni z ta' din il-funzjoni hija

Funzjoni f (t) = t2: trasformazzjoni Laplace ta' din il-funzjoni hija 2/s3 u l-korrispondenti f(k) = kT. Issa, trasformazzjoni z ta' din il-funzjoni hija

Trasformazzjoni Laplace ta' din il-funzjoni hija 1/(s + a) u l-korrispondenti f(k) = e(-akT). Issa, trasformazzjoni z ta' din il-funzjoni hija

Trasformazzjoni Laplace ta' din il-funzjoni hija 1/(s + a)2 u l-korrispondenti f(k) = Te-akT. Issa, trasformazzjoni z ta' din il-funzjoni hija

Trasformazzjoni Laplace ta' din il-funzjoni hija a/(s2 + a2) u l-korrispondenti f(k) = sin(akT). Issa, trasformazzjoni z ta' din il-funzjoni hija

Trasformazzjoni Laplace ta' din il-funzjoni hija s/(s2 + a2) u l-korrispondenti f(k) = cos(akT). Issa, trasformazzjoni z ta' din il-funzjoni hija

Issa, qabel jkun hemm bżonn li nsampja data mill-ġdid, li ifisser li nkonverti data diskreti f'forma kontinwa. Nistgħu nkonverti data digitali tal-sistema tan-trul f'forma kontinwa permezz ta' sirkiti ta' hold li huma diskużati hawn taħt:

Sirkiti ta' Hold: Dawn huma sirkiti li jikonvertu data diskreti f'data kontinwa jew originali. Issa, hemm żewġ tipi ta' sirkiti ta' hold u huma spjega f'detall:

Sirkit ta' Hold ta' Gradd Żero
Ir-rappreżentazzjoni ta' diagrammi blokk tas-sirkit ta' hold ta' gradd żero hija data hawn taħt:
Figura relata mal-zeru ta' ordni ta' hold.
Fid-diagrammi blokk, inkunu oħroġ input f(t) għas-sirkit, meta nkunu nħallu is-senjali tal-input tiegħu jsilġu permezz tas-sirkit, irrikonverti is-senjali tal-input f'kontinwa. L-output tas-sirkit ta' hold ta' gradd żero huwa mostrat hawn taħt.
Issa, inkunu interessati biex nittfarrgħu l-funzjoni ta' transfer tas-sirkit ta' hold ta' gradd żero. Waqt li nkunu qed nikteb l-equazzjoni tal-output għandna

waqt li nkunu qed nagħmlu trasformazzjoni Laplace tal-equazzjoni tal-fuq għandna

Mill-equazzjoni tal-fuq nistgħu nikalkulaw il-funzjoni ta' transfer bħala

Waqt li nkunu qed insostituw s=jω nistgħu nirdraw il-bode plot għas-sirkit ta' hold ta' gradd żero. Ir-rappreżentazzjoni elettrika tas-sirkit ta' hold ta' gradd żero hija mostrata hawn taħt, li tkun ta' sampjer mekkaniżmu ta' serju ma' resistor u din il-kombinazzjoni hija kkonektata ma' kombinazzjoni paralella ta' resistor u kapacitor.