APA ITU KONTROL PROPORSIONAL DISKRIT?

Pertama, pengenalan singkat tentang perintah proporsional. Apabila posisi suatu aktuator pada model, misalnya kemudi perahu, berubah menurut hukum perubahan posisi tuas kendali pemancar, maka model tersebut dikatakan menjalankan perintah proporsional dari operator. Paling sering, dan ini wajar, ketergantungan posisi aktuator pada posisi elemen kontrol dibuat linier (berbanding lurus).

Peralatan proporsional biasanya menggunakan modulasi lebar pulsa (PWM). Lebar pulsa perintah modulasi pada pemancar berubah seiring dengan perubahan posisi tuas kontrol. Demodulator model menghasilkan sinyal yang menggerakkan elemen kerja aktuator sesuai dengan lebar pulsa modulasi sinyal PWM yang diterima.

Dalam beberapa kasus, akan menguntungkan (dari sudut pandang kesederhanaan dan biaya peralatan kendali radio) untuk menggunakan kendali proporsional diskrit untuk mengendalikan model tertentu. Jadi misalnya untuk menghidupkan, mematikan dan membalikkan (mengubah arah putaran rotor) motor listrik model cukup dengan perintah diskrit saja, namun untuk mengendalikan mekanisme kemudi diperlukan perintah proporsional. Pergerakan model seperti itu jauh lebih alami, lebih bermanuver, dan lebih mudah serta menyenangkan untuk dikendarai. Encoder sistem kontrol proporsional diskrit dirancang sedemikian rupa sehingga mampu menghasilkan perintah diskrit dan proporsional secara bersamaan. Jenis encoder ini akan dibahas lebih lanjut.

MODUL KONTROL PROPORSIONAL DISKRIT

Diagramnya ditunjukkan pada Gambar. 1. Misalkan ketika tegangan suplai dihidupkan, penggeser resistor variabel R3 dan kontak bergerak sakelar SA1 berada di posisi tengah. Level tinggi muncul pada output pembalik (pin 2) dari pemicu DD3 (Gbr. 2c), yang hanya memungkinkan pulsa yang disuplai ke gabungan dua input teratas elemen DD4.2 untuk diteruskan ke basis transistor VT1.

Beras. 1. Diagram skema encoder proporsional diskrit

Setelah beberapa waktu, pulsa generator jam (dirangkai pada elemen DD1.1 dan DD1.2) akan mulai tiba di input register geser delapan bit DD2.1, DD2.2 dan ke input atas elemen DD4.2. Level 1 akan muncul secara bergantian pada output register. Level tinggi dari output 3 register DD2.1 (Gbr. 2,b) akan memicu perangkat one-shot yang dirakit pada elemen DD1.3,DD1.4; muncul pada output inverter DD4.3, yang akan mencapai basis transistor VT1 (Gbr. 2.d). Durasi pulsa ini tergantung pada posisi resistor variabel R3. Bagian dari sinyal keluaran ini akan menjadi perintah proporsional.

Beras. 2. Diagram waktu pengoperasian modul M4

Segera setelah level tinggi muncul pada output 4 dari register DD2.2, kedua register akan kembali ke keadaan semula dan level pada output langsung dari trigger DD3 akan berubah dari 0 menjadi 1 (Gbr. 2d). Artinya elemen DD4.1 siap meneruskan pulsa clock ke output. Lima impuls akan diteruskan ke output - dari perintah "Stop" ke-11 hingga ke-15 (Gbr. 2, e). Dari pulsa jam ke-16, seluruh proses yang dipertimbangkan untuk pembentukan pulsa proporsional dan sinyal perintah “Stop” akan diulangi lagi.

Jika selama pengoperasian encoder operator mengubah posisi resistor variabel R3, maka durasi pulsa proporsional akan berubah. Saat menggerakkan penggeser resistor R3 ke kanan sesuai diagram, durasinya akan bertambah. Saat slider di posisi paling kanan, durasi sinyal one-shot adalah 10 ms, di posisi tengah 6 ms, dan di posisi paling kiri 2 ms. Resistor R2 membatasi durasi pulsa minimum. Ketika durasi pulsa dari monostabil berubah, peluruhan pulsalah yang bergerak, dan bukan ujung depannya.

Di posisi 1 sakelar SA1, setiap grup akan memiliki empat pulsa clock, yang sesuai dengan perintah "Maju"; di posisi 3, akan ada tiga pulsa dalam grup - perintah "Kembali".

MPN-1 digunakan sebagai saklar SA1 di encoder; Yang berukuran kecil lainnya dengan tiga posisi dan satu arah juga cocok. Resistor variabel RZ-SPO-0,5 grup A.

Untuk mengatur modul, sambungkan osiloskop ke CT1, hidupkan tegangan suplai modul dan pilih resistor R2 (penggeser resistor variabel R3 harus berada di posisi kiri sesuai diagram) untuk mencapai durasi pulsa proporsional 2 ms. Pindahkan penggeser resistor R3 ke posisi kanan dan periksa durasi pulsa maksimum. Setelah ini, pastikan jumlah pulsa dalam grup tersebut sesuai dengan ketiga posisi sakelar SA1.

MODUL DECODER PROPORSIONAL DISKRIT

Tentu saja, terus-menerus “menangkap” jalur kapal pesiar yang diinginkan, yang tidak dapat dihindari dengan kontrol kemudi yang terpisah, seperti yang dijelaskan di bagian sebelumnya, sangat melelahkan bagi operator. Oleh karena itu, wajar jika ingin mengendalikan roda kemudi secara proporsional, dan perintah terpisah sudah cukup untuk mengontrol gerakan maju dan mundur. Kami telah mempertimbangkan encoder seperti itu - M4, dan sekarang kami akan memberi tahu Anda tentang decodernya. Pada Gambar. 3 menunjukkan diagram sirkuitnya. Mari kita perhatikan proses decoding perintah menggunakan contoh perintah "Stop" dan impuls kemudi proporsional.

Beras. 3. Diagram skema dekoder proporsional diskrit

Pada keadaan awal (tanpa adanya pulsa masukan), semua keluaran register DD3.1, DD3.2, DD5.1, DD6.1, DD6.2 akan memiliki level 0, yang sesuai dengan “Stop” memerintah. Karena posisi roda kemudi model sesuai dengan posisi penggeser resistor R5 (penggeser resistor terhubung secara mekanis ke perangkat kemudi), mari kita asumsikan bahwa mereka berada di posisi tengah - “Roda kemudi lurus”.

Pulsa proporsional pertama muncul pada output inverter DD1.1 (Gbr. 4, a). Ini akan meluncurkan perangkat sekali pakai yang dirakit pada elemen DD1.2, DD1.3, dan akan menuju ke input penghitungan C dari register DD3.1, DD3.2, serta ke input atas elemen DD2.2 di sirkuit. Karena pada saat ini input kedua elemen ini akan menjadi level 1, pulsa tidak akan melewati elemen tersebut. Di akhir pulsa, level 1 akan muncul pada output 1 register DD3.1.

Setelah waktu 5T (Gbr. 4, b), level 1 akan muncul pada output monostable (output elemen DD1.3), dan register DD3.1 akan disetel ke keadaan semula.

Beras. 4. Diagram waktu modul M16

Kemudian, sinyal perintah “Stop” akan muncul pada output inverter DD1.1, yang pertama akan memulai kembali monostable DD1.2, DD1.3. Pulsa perintah akan menyebabkan level 1 muncul secara bergantian pada keluaran register DD3.1, DD3.2. Level 1 dari output 3 register DD3.1 (Gbr. 4, c) akan menyebabkan munculnya level tinggi pada output 1 register DD5.1, DD6.1, sehingga memberikan izin bagi pulsa saluran untuk melewati elemen DD2. 2. Setelah waktu 5T sepanjang tepi sinyal dari one-shot pertama (Gbr. 4,b), register DD3.1, DD3.2 akan disetel ke keadaan awalnya.

Pulsa proporsional positif yang muncul pada keluaran elemen DD2.2 kali ini akan memicu unit one-shot kedua, yang dirakit pada elemen DD4.2 dan DD4.3. Durasi pulsanya tergantung pada kapasitansi kapasitor C3 dan resistansi resistor R3, R5. Jika kita berasumsi bahwa pulsa vibrator tunggal ini memiliki durasi yang sama persis dengan pulsa proporsional masukan, maka pulsa antifase, tetapi amplitudo dan durasinya sama, akan bekerja pada terminal ekstrem resistor R4 (Gbr. 4, e, f ). Oleh karena itu, pada output - pada pin 55 modul - akan muncul tegangan konstan yang sama dengan setengah tegangan suplai, yaitu tidak ada sinyal ketidaksesuaian.

Jika durasinya berbeda, sinyal ketidaksesuaian dari satu polaritas atau lainnya akan muncul di pin 55, tergantung pada apakah pulsa proporsional input lebih panjang atau lebih pendek. Motor mesin kemudi akan berputar ke arah tersebut hingga resistor R5 bergerak ke posisi dimana sinyal ketidaksesuaian menjadi nol.

Pada akhir pulsa proporsional, rakitan yang dirakit pada elemen DD2.3 dan DD2.4 akan menghasilkan pulsa pendek (Gbr. 4, g), yang akan mengembalikan register DD5.1 ​​​​ke keadaan semula (level 0 pada keluaran 1). Artinya elemen DD2.2 ditutup. Setelah waktu 5T, register DD3.1, DD3.2 akan kembali ke keadaan semula.

Kemudian kelompok kedua dari perintah “Stop” akan sampai pada input modul dan seluruh proses akan diulangi.

Diusulkan untuk secara mandiri mempertimbangkan proses penguraian kode perintah "Maju" dan "Kembali", baik tanpa campur tangan maupun dengan perintah tersebut. Perlu diingat bahwa tegangan kontrol dari perintah pertama muncul setelah grup keempat di pin 53 modul, dan yang kedua – di pin 54.

Sebagai kesimpulan, kami mencatat bahwa sinyal perintah "Stop", "Maju" dan "Mundur" secara bersamaan berfungsi sebagai pulsa clock pulsa proporsional.

Resistor R3, R4 dalam modul-SPZ-1. Resistor dari peralatan Supronar digunakan sebagai resistor R4 pada roda kemudi.

"Peralatan kontrol radio modular." Diterbitkan oleh FOSAAF. 1988

Kontur informasi organisasi berbeda dalam keleluasaannya. Kebijaksanaan mengacu pada frekuensi penerimaan informasi dari suatu objek dan pengambilan serta pelaksanaan keputusan oleh subjek. Hal ini lebih terkait dengan laju perubahan objek.

Secara umum, ada loop kontrol kontinu dan diskrit.

Dalam sirkuit informasi yang berkesinambungan, informasi dari objek kendali diterima secara terus menerus, keputusan terus dibuat dan pengaruh terhadap objek kendali dilakukan. Dalam kasus ini, fokusnya adalah pada kontrol otomatis.

Manajemen juga dilakukan dalam organisasi yang terpisah. Berbagai sektor ekonomi mempunyai keleluasaan yang berbeda-beda. Kebijaksanaan ini atau itu ditentukan oleh tujuan pengendalian dan laju perubahan objek pengendalian. Dalam organisasi yang sama kami memiliki keleluasaan yang berbeda pada tingkat manajemen yang berbeda. Jelas bahwa semakin tinggi diskritnya, semakin sering subjek kontrol menerima informasi tentang objek dan dapat membuat serta melaksanakan keputusan. Berbagai keleluasaan menentukan peran pengetahuan dalam suatu organisasi. Semakin rendah diskresi maka semakin jarang keputusan diambil, semakin penting peran masing-masing keputusan tersebut dan semakin signifikan pula pengetahuan subjek manajemen.

Dalam setiap sistem kendali diskrit, terdapat dua jenis penundaan informasi. Yang pertama adalah keterlambatan dalam mengembangkan solusi. Artinya, informasi yang dimiliki subjek kendali tentang keadaan objek sudah ketinggalan zaman. Ini sesuai dengan keadaan objek di masa lalu.

Keterlambatan kedua adalah implementasi solusinya. Keputusan yang diambil oleh subjek pengendalian akan dilaksanakan pada objek pengendalian setelah jangka waktu yang sama dengan penundaan pelaksanaan keputusan tersebut.

Lebih lanjut tentang topik Konsep kendali diskrit:

1. 16. Negara Hukum: Konsep dan Ciri-cirinya. Masalah penegakan supremasi hukum di Rusia.
2. 29. Metode perencanaan jaringan proyek inovatif. Manajemen risiko proyek inovasi.
3. Model manajemen persediaan: konsep dasar, metodologi ABC, model ukuran pesanan optimal paling sederhana, model ukuran pesanan optimal dengan kekurangan.
4. Masalah diselesaikan dengan sistem jaringan saraf. Konsep perceptron.
5. 37. Perusahaan sebagai mata rantai utama perekonomian: konsep, karakteristik suatu perusahaan, bentuk organisasi dan hukum, kondisi operasi, karakteristik industri.

Definisi sistem diskrit. Seiring dengan sistem kontinu, yang telah dibahas pada bab sebelumnya, sistem kendali otomatis diskrit banyak digunakan dalam teknologi. Suatu sistem kendali otomatis disebut diskrit jika nilai keluarannya sembarang

Beras. 8.1. Diagram fungsional sistem kendali otomatis diskrit.

unsur-unsurnya bersifat diskrit. Konversi sinyal kontinu menjadi sinyal diskrit dilakukan oleh elemen diskrit.

Sistem kendali otomatis diskrit dapat digambarkan secara skematis sebagai sambungan elemen diskrit dan bagian kontinu (Gbr. 8.1). Elemen diskrit menghasilkan satu atau beberapa rangkaian pulsa pada keluarannya, yang ketika melewati bagian kontinu, karena sifat penghalusannya, diubah menjadi sinyal kontinu. Yang terakhir, melewati umpan balik kontinu, dibandingkan dengan sinyal input sistem dalam elemen perbandingan ES dan sinyal kesalahan yang dihasilkan mempengaruhi elemen diskrit. Elemen diskrit dimasukkan secara khusus ke dalam sistem untuk menyederhanakan desainnya, meningkatkan beberapa karakteristik dinamis, atau merupakan elemen yang diperlukan karena karakteristik sarana teknis (misalnya, stasiun radar yang menggunakan metode radar berdenyut adalah elemen berdenyut. dan merupakan bagian dari sistem pelacakan radar).

Klasifikasi sistem diskrit tergantung pada jenis kuantisasi sinyal. Dalam sistem diskrit, informasi diskrit diubah. Perbedaan dibuat antara keleluasaan sinyal dalam tingkat dan keleluasaan waktu.

Sinyal yang levelnya diskrit diperoleh sebagai hasil kuantisasi sinyal berdasarkan level, ketika sinyal kontinu diganti dengan nilai diskrit tetap terdekat pada waktu yang berubah-ubah (Gbr. 8.2, a).

Kuantisasi level dalam kasus paling sederhana dilakukan oleh elemen relai. Nilai keluaran elemen relai dapat mengambil sejumlah level tetap yang terbatas, biasanya sama dengan dua atau tiga. Jika sifat statik elemen relai berbentuk kurva 1 (Gbr. 8.2, d), maka dengan perubahan sinyal masukan sepanjang kurva 2, maka nilai keluaran (kurva 3) akan berubah secara diskrit (melompat) setiap waktu (pada saat-saat) ketika sinyal masukan melewati operasi nilai dan pelepasan relai - melalui tingkat kuantisasi Seperti dapat dilihat dari gambar, nilai keluaran dalam contoh di atas dapat mengambil tiga nilai tetap.

Contoh sistem di mana kuantisasi level dilakukan adalah sistem kendali otomatis relai.

Beras. 8.2. Berbagai jenis kuantisasi sinyal: a - berdasarkan level; b - berdasarkan waktu; c - berdasarkan level dan waktu; g - kuantisasi level menggunakan elemen relai.

Sinyal-sinyal yang bersifat diskrit dalam waktu diperoleh sebagai hasil kuantisasi sinyal dalam waktu, yaitu dengan mencatat momen-momen diskrit dalam waktu. 8.2, b), di mana level sinyal input masing-masing dapat mengambil nilai yang berubah-ubah). Kuantisasi waktu dilakukan oleh elemen pulsa dan digunakan dalam sistem pulsa.

Seiring dengan kuantisasi terpisah berdasarkan level dan waktu, dalam banyak kasus kuantisasi simultan berdasarkan level dan waktu digunakan, ketika sinyal kontinu diganti dengan nilai level diskrit yang paling dekat dengan nilai sinyal kontinu pada waktu diskrit (Gbr. 8.2, c). Biasanya, sinyal diskrit tersebut diubah menjadi kode digital sebagai hasil pengkodean dan digunakan dalam sistem digital (Gbr. 8.3). Tindakan referensi kontinu a dikuantisasi berdasarkan waktu, berdasarkan level, menggunakan konverter analog-ke-digital, dan dikodekan, yaitu diubah menjadi bentuk digital a. Nilai yang dikontrol juga diubah menjadi bentuk digital satu sama lain di ES dan perbedaannya (ketidakcocokan sinyal) diumpankan ke perangkat komputasi digital (DCU). Yang terakhir menjalankan fungsinya

Beras. 8.3. Diagram fungsional senjata self-propelled digital.

mengkonversi barisan angka sesuai dengan program yang mendasarinya. Sinyal diskrit keluaran perangkat digital digital diubah menjadi sinyal kontinu menggunakan konverter digital-ke-analog (DAC) D/A dan bekerja pada bagian kontinu dari sistem LF. Berbeda dengan sistem yang dianggap mengandung bagian kontinu, terdapat sistem diskrit murni yang hanya terdiri dari elemen digital.

Keuntungan dan kerugian sistem diskrit. Dari keluaran elemen diskrit, informasi tentang sinyal masukan hanya diterima pada saat-saat tertentu, yang menyebabkan hilangnya informasi. Dalam sistem digital, proses konversi sinyal biasanya tidak terjadi secara real-time, sehingga menimbulkan penundaan tertentu. Faktor-faktor tersebut menyebabkan penurunan keakuratan sistem kendali otomatis diskrit. Namun, sistem diskrit memiliki sejumlah keunggulan dibandingkan sistem kontinu:

1. Dengan menggunakan satu ACS diskrit (perangkat kontrol otomatis), Anda dapat mengontrol proses di beberapa objek yang dikontrol dengan menghubungkan objek-objek ini secara bergantian ke ACU atau memberikan kontrol terhadap banyak parameter dari satu proses teknologi (objek).

2. Elemen diskrit memberikan akurasi konversi dan transmisi informasi yang lebih tinggi. Sistem digital memiliki kemampuan untuk mengimplementasikan algoritma kontrol yang kompleks. Berkat ini, keakuratan sistem kendali otomatis diskrit, khususnya digital, bisa lebih tinggi daripada keakuratan sistem kontinu.

3. Sistem diskrit dalam banyak kasus ternyata lebih sederhana dalam desainnya dibandingkan sistem kontinu serupa.

Hongkong

Di Hong Kong, perseroan terbatas dapat didirikan dengan mendaftarkan Anggaran Dasar dan Memorandum Asosiasi. Jumlah minimum pemegang saham yang disyaratkan adalah satu. Nama perusahaan harus diakhiri dengan "Ltd." atau "Terbatas". Persyaratan ini tidak berlaku untuk cabang perseroan terbatas.

Pemegang saham perusahaan tersebut adalah individu dan korporasi, dan belum tentu merupakan penduduk Hong Kong. Mitra yang berminat dapat mengetahui nama lengkap, kewarganegaraan, alamatnya dari registrar. Dalam kasus di mana kerahasiaan tambahan diperlukan, perusahaan tersebut dapat menggunakan jasa direktur nominee dan pemegang saham. Nama mereka dicatat dalam daftar pemegang saham (direktur) yang disimpan dalam Daftar Perusahaan di Hong Kong.

Perusahaan berbadan hukum ini memiliki kantor terdaftar di Hong Kong. Di dalamnya disimpan asli Akta Pendirian, Akta Pendaftaran Kegiatan Tahunan dan stempel perusahaan.

Perusahaan diharuskan membayar pajak perusahaan sebesar 17,5 persen atas keuntungan yang diperoleh dari sumber-sumber Hong Kong. Pendapatan yang diperoleh dari operasi di luar Hong Kong tidak dikenakan pajak. Tapi hanya jika keputusan tersebut dibuat oleh Kantor Pajak.

Klasifikasi sinyal dan sistem

Sistem kendali adalah sekumpulan objek yang berinteraksi, yang biasanya mencakup objek kendali, penggerak, sensor, dan perangkat kendali (regulator). Pertukaran informasi di antara mereka terjadi dengan menggunakan sinyal. Ada sinyal analog (waktu kontinu) (Gbr. 1), yang ditentukan pada nilai waktu berapa pun T dalam interval yang dipertimbangkan, dan sinyal waktu diskrit, yang ditentukan hanya pada waktu diskrit (Gbr. 1). Sistem di mana informasi ditransmisikan menggunakan sinyal analog disebut sistem gelombang analog atau kontinu. Hampir semua objek kendali yang ditemui seorang insinyur dalam praktiknya (misalnya, kapal laut, kapal selam, pesawat terbang, motor listrik, dll.) bersifat kontinu. Untuk menggambarkan dinamikanya, kami menggunakan persamaan diferensial. Transmisi informasi dalam sistem diskrit dilakukan dengan menggunakan sinyal diskrit. Untuk menggambarkan sistem diskrit yang kami gunakan persamaan perbedaan, yang menentukan hukum transformasi barisan numerik.

Sinyal waktu diskrit dapat diperoleh dari sinyal analog dengan menutup saklar secara berkala dalam waktu yang sangat singkat pada momen t = k. Interval waktu T yang melaluinya nilai sinyal kontinu s(t) atau i(t) pada Gambar 2 diukur, disebut interval sampling. Kebalikan dari 1/T (sebut saja f d) disebut frekuensi sampling atau frekuensi sampling. Sampel sinyal kontinu harus diambil pada frekuensi tertentu (atau pada interval waktu tertentu) agar memiliki waktu untuk melacak semua, bahkan perubahan tercepat dalam sinyal. Jika tidak, ketika sinyal ini dipulihkan dari sampel diskrit, sebagian informasi akan hilang dan bentuk sinyal yang dipulihkan akan berbeda dari bentuk aslinya (Gbr. 2). Artinya, suara yang diterima, misalnya dari perangkat radio (RTU), akan dirasakan dengan distorsi.

Transisi dari sinyal analog atau kontinu ke bentuk pulsa dan digital dapat secara signifikan meningkatkan kualitas transmisi informasi, misalnya di RTU. Karena lebih mudah menyampaikan impuls. Tidak peduli seberapa terdistorsinya, Anda tetap tidak bisa kehilangannya. Tidak peduli bagaimana hal itu sampai pada pihak penerima. Karena impuls hanya dihitung. Sinyal digital adalah kombinasi pulsa sempit dengan amplitudo yang sama, yang mengekspresikan sampel sinyal diskrit dalam bentuk biner.

Selain unit dinamis standar, sistem diskrit mencakup satu atau lebih unit yang mengkuantisasi sinyal kontinu menjadi sinyal diskrit. Ini bisa berupa pulsa, atau elemen relai, atau perangkat digital. KE sistem kendali diskrit meliputi pulsa, relay dan digital. Dalam sistem pulsa, sinyal dikuantisasi berdasarkan waktu, dalam sistem relai berdasarkan level, dalam sistem digital berdasarkan waktu dan level. Sistem impuls terdiri dari elemen impuls (satu atau lebih) dan bagian kontinu yang mengandung tautan dinamis standar. Gambar 4 menunjukkan deskripsi elemen pulsa ideal.

Elemen pulsa yang mengkuantisasi (menginterupsi) sinyal pada waktunya memungkinkan perolehan daya yang sangat besar. Selain itu, mode pulsa mengurangi konsumsi energi sistem. Contoh sistem pulsa adalah sistem lokasi radio dan optik, sistem dengan sensor frekuensi, dll. Sistem kontrol otomatis relai dapat diklasifikasikan, seperti sistem pulsa, sebagai sistem intermiten, tetapi perbedaan signifikannya dari sistem pulsa adalah sistem relai, berdasarkan prinsipnya, adalah sistem nonlinier. Dalam sistem relai, waktu penutupan dan pembukaan sistem tidak diketahui sebelumnya; mereka ditentukan oleh properti internal sistem itu sendiri. Ini menentukan fitur utama dari dinamika proses kontrol dalam sistem relai. Karena kemudahan penerapannya dan kualitas pengoperasian yang dapat diterima, sistem relai banyak digunakan pada peralatan rumah tangga, misalnya sistem pengatur suhu di lemari es atau setrika listrik pemanas, dll. Menuju sistem digital Ini termasuk sistem kontrol dan regulasi otomatis, dalam loop tertutup yang mencakup perangkat komputasi digital, yang memungkinkan penerapan algoritma kontrol yang kompleks. Dimasukkannya perangkat komputasi digital ke dalam loop sistem kendali dikaitkan dengan konversi besaran kontinu menjadi besaran diskrit pada masukan dan dengan konversi terbalik pada keluaran. Dengan frekuensi clock yang cukup tinggi dari perangkat komputasi (dibandingkan dengan inersia sistem), dalam banyak kasus dimungkinkan untuk menghitung sistem digital secara keseluruhan sebagai sistem yang kontinu. Secara umum sistem kendali otomatis digital merupakan sistem diskrit nonlinier. Contoh sistem digital adalah sistem yang berisi komputer, berbagai sistem kendali mikroprosesor, dll. Sistem diskrit sangat penting dalam teknologi modern.

Istilahnya sistem digital (Bahasa inggris) sistem data sampel) kami akan menunjukkan sistem di mana pengontrol digital digunakan untuk mengontrol objek kontinu. Karena sistem seperti itu mencakup elemen kontinu dan diskrit, maka sering juga disebut diskrit kontinu atau analog-ke-digital atau sederhananya sistem kendali diskrit . Sistem digital mewakili kelas sistem kendali khusus. Kehadiran unsur-unsur heterogen menyebabkan kesulitan yang signifikan dalam deskripsi matematis proses. Analisis dan sintesis sistem digital menggunakan metode klasik yang dikembangkan untuk sistem kontinu atau diskrit, biasanya hanya memberikan solusi perkiraan. Ada sistem terbuka dan tertutup (Gbr. 5). Tujuan pengendalian dalam kedua kasus tersebut adalah untuk memberikan nilai yang diperlukan dari besaran yang dikendalikan (bisa berupa arah kapal, kedalaman kapal selam, kecepatan putaran turbin, dll.). DI DALAM sistem loop terbuka komputer hanya menerima sinyal perintah (pengaruh pengaturan), yang menjadi dasar pembentukan sinyal kontrol yang tiba di objek. Penggunaan kendali (perangkat lunak) tersebut hanya dimungkinkan jika model proses diketahui secara akurat dan nilai besaran yang dikendalikan sepenuhnya ditentukan oleh sinyal kendali. Dalam hal ini, tidak mungkin memperhitungkan pengaruh gangguan eksternal dan menentukan apakah tujuan pengendalian telah tercapai. DI DALAM sistem tertutup digunakan masukan , dengan bantuan komputer kontrol menerima informasi tentang keadaan objek kontrol. Hal ini memungkinkan kita untuk mempertimbangkan faktor-faktor yang tidak diketahui sebelumnya: ketidakakuratan pengetahuan tentang model

Beras. 5. Sistem digital loop terbuka dan loop tertutup.

Mari kita perhatikan secara rinci komputer yang merupakan bagian dari sistem kontrol digital loop tertutup (Gbr. 6).

Di sini dan di bawah, sinyal analog ditunjukkan dengan garis padat, dan diskrit (urutan numerik) dengan garis putus-putus. Sinyal input analog (pengaruh pengaturan, sinyal kesalahan, sinyal umpan balik dari sensor) disuplai ke konverter analog-ke-digital (ADC), dimana mereka diubah menjadi bentuk digital (kode biner). Dalam kebanyakan kasus, ADC

melakukan transformasi ini secara berkala pada interval tertentu T yang disebut interval kuantisasi atau periode kuantisasi . Jadi, nilai diskrit dipilih dari sinyal kontinu (sampling, Bahasa Inggris. contoh) e[k] =e(kT) untuk bilangan bulat k= 0,1,K, membentuk suatu barisan

aktivitas ( e[k]). Proses ini disebut kuantisasi . Dengan demikian, sinyal pada keluaran ADC dapat diartikan sebagai rangkaian angka. Komputasi program sesuai dengan beberapa algoritma mengubah urutan numerik input ( e[k]) ke urutan kontrol ( ay[k]}. Konverter digital-ke-analog (DAC) mengembalikan sinyal kontrol berkelanjutan sesuai dengan urutan ( ay[k]). Paling sering, DAC beroperasi dengan periode yang sama dengan ADC pada input komputer. Namun, diperlukan beberapa waktu untuk menghitung sinyal kontrol berikutnya, karena hal ini

kata yang disebut kelambatan komputasi . Dalam praktiknya, penundaan ini biasanya dikaitkan dengan bagian kontinu sistem dan mengasumsikan bahwa ADC dan DAC beroperasi tidak hanya secara sinkron (dengan periode yang sama), tetapi juga dalam fase (bersamaan).

Sistem kontrol otomatis diskrit

Sistem diskrit adalah sistem yang mengandung elemen yang mengubah sinyal kontinu menjadi sinyal diskrit. Dalam sistem diskrit, sinyal dijelaskan oleh fungsi waktu yang diskrit.

Kuantisasi adalah proses mengubah sinyal kontinu menjadi sinyal diskrit. Tergantung pada jenis kuantisasi yang digunakan, sistem dapat diklasifikasikan:

Sistem pulsa menggunakan kuantisasi waktu;

Sistem relai menggunakan kuantisasi level;

Sistem digital menggunakan kuantisasi level dan waktu (kuantisasi gabungan).

Kuantisasi dilakukan dengan menggunakan modulator pulsa, elemen relai, serta berbagai jenis kunci digital.

Modulasi adalah proses kuantisasi waktu. Jenis modulasi berikut ini terutama digunakan dalam sistem pulsa:

Amplitudo pulsa (APM) - amplitudo pulsa sebanding dengan amplitudo sinyal input (Gbr. 1a);

Lebar pulsa (PWM) - lebar pulsa sebanding dengan amplitudo sinyal input (Gbr. 1b);

Fase pulsa (PPM) - fase pulsa sebanding dengan amplitudo sinyal input (Gbr. 1c).

Sistem kendali relai menggunakan pulse keying (PM), sedangkan sistem digital menggunakan pulse code modulation (PCM), dengan setiap nilai amplitudo sesuai dengan “paket” pulsa yang mewakili kode amplitudo sinyal yang ditransmisikan. Metode kuantisasi ini memiliki kekebalan kebisingan yang baik dan banyak digunakan dalam sistem kendali digital.

Pada Gambar. Gambar 2 menunjukkan contoh yang mengilustrasikan proses transmisi pesan diskrit menggunakan modulasi kode pulsa.

Dalam hal ini, kuantisasi waktu ditentukan oleh frekuensi clock komputer kontrol, dan kuantisasi level dilakukan menggunakan konverter analog-ke-digital (ADC).

Elemen pulsa (IE). Deskripsi matematis dari elemen pulsa

Elemen pulsa - perangkat untuk mengubah sinyal kontinu menjadi rangkaian pulsa termodulasi.

Elemen pulsa dapat direpresentasikan dalam dua bagian: elemen pulsa ideal dan pembentuk pulsa.

Elemen pulsa ideal (Gbr. 3) berubah secara kontinyu

sinyal menjadi rangkaian pulsa ideal dalam bentuk (t) -fungsi, yang luasnya sebanding dengan amplitudo sinyal yang ditransmisikan.

Untuk sinyal keluaran elemen pulsa, kita dapat menulis relasi berikut

dimana x adalah fungsi kisi, yang mewakili nilai fungsi kontinu pada waktu diskrit.

Untuk x(t) = 1(t)

Untuk setiap x(t)

Hal ini tidak dapat diwujudkan secara fisik dan merupakan idealisasi matematika yang diperkenalkan untuk menyederhanakan studi sistem diskrit.

Elemen pulsa nyata (Gbr. 4) adalah elemen pulsa dengan durasi pulsa terbatas. Ini terdiri dari elemen pulsa ideal dan driver.

Pembentuk mengubah pulsa ideal menjadi pulsa durasi - T

Pulsa dengan durasi terbatas dapat direpresentasikan sebagai (Gbr. 5)

Fungsi bobot tautan pembentuk adalah impuls durasi - T, dapat direpresentasikan sebagai jumlah dari dua satuan fungsi yang bertanda berlawanan, digeser sebesar T

Fungsi alih pembentuk mempunyai bentuk

Pembentuk pada = 1 disebut penjepit (atau ekstrapolator orde nol), dan fungsi transfernya sama dengan

Mari kita perhatikan elemen pulsa di = 1 (Gbr. 6).

Jika sinyal analog disuplai ke input, maka kita mendapatkan sinyal langkah pada output. Mari kita perhatikan sebuah rangkaian (Gbr. 7) yang terdiri dari ADC dan DAC:

Jika sinyal analog diterima pada input rangkaian, maka pada output ADC kita menerima kode yang nilainya sesuai dengan amplitudo sinyal input, dan pada output DAC kita menerima sinyal langkah.

Oleh karena itu, untuk merepresentasikan proses dalam sistem digital, perlu menggunakan IE dan fixator yang ideal. Sistem impuls dapat direpresentasikan sebagai elemen impuls ideal dan bagian inersia kontinu, dan sistem digital sebagai elemen impuls nyata dan bagian inersia kontinu. Diagram khas dari sistem kontrol pulsa ditunjukkan pada Gambar. 8.

Sistem kontrol otomatis digital (Gbr. 9) terdiri dari konverter analog-ke-digital (ADC), konverter digital-ke-analog (DAC), mesin otomatis digital (DA) dan objek kontrol.

Skema ini dapat direpresentasikan seperti yang ditunjukkan pada Gambar. 10.

Dalam hal ini, mesin digital mengimplementasikan algoritma kontrol secara real time (K a (z) adalah fungsi transfer dari algoritma), yaitu selama interval waktu yang sama dengan periode sampling -T.

Dalam sistem digital, kuantisasi level dilakukan dengan menggunakan ADC, dan kuantisasi waktu diatur oleh mesin digital. Konverter keluaran juga merupakan ekstrapolator orde nol; sinyal pada keluarannya konstan selama periode diskrit.