Обобщенные структурные схемы релейной, импульсной и цифровой систем автоматического управления приведены на рис. 1.1 – рис. 1.5.
Рис. 1.1. Структурная схема релейной (двухпозиционной) АСУ:
РЭ – релейный элемент, НЧ – непрерывная часть
Рис. 1.2. Структурная схема импульсной АСУ:
ИЭ – импульсный элемент, НЧ – непрерывная часть
Рис. 1.3. Структурная схема амплитудно-импульсного модулятора (АИМ):
ИИМ – идеальный импульсный модулятор, ФЭ – формирующий элемент
Рис. 1.4. Структурная схема импульсной АСУ с АИМ:
ИИЭ – идеальный импульсный элемент, ПЧ – приведенная часть
Рис. 1.5. Структурная схема цифровой АСУ
ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Моделирование процесса квантования по уровню
2.1.1. Для изучения способа квантования по уровню необходимо составить Simulink-модель (далее S-модель), приведенную на рис. 1.6. Блок Quantizer обеспечивает квантование входного сигнала с одинаковым шагом по уровню. Параметр блока Quantization interval – шаг квантования по уровню.
Выполните квантование по уровню с различным шагом (табл. 1.1) и сделайте вывод о его влиянии на отклонение квантованного сигнала от исходного.
Рис. 1.6. Схема S-модели для изучения квантования по уровню
Таблица вариантов 1.1
| № вар. | interval 1 | interval 2 | interval 3 | № вар. | interval 1 | interval 2 | interval 3 |
| 0,1 | 0,3 | 0,5 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | ||
| 0,2 | 0,4 | 0,6 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | ||
| 0,3 | 0,5 | 0,7 | 0,9 | 1,1 | 1,3 | ||
| 0,4 | 0,6 | 0,8 | 0,5 | 0,7 | 0,9 | ||
| 0,5 | 0,7 | 0,9 | 0,2 | 0,4 | 0,6 | ||
| 0,6 | 0,8 | 1,0 | 0,7 | 0,9 | 1,1 | ||
| 0,7 | 0,9 | 1,1 | 0,9 | 1,1 | 1,3 | ||
| 0,8 | 1,0 | 1,2 | 0,3 | 0,5 | 0,7 | ||
| 0,9 | 1,1 | 1,3 | 0,1 | 0,3 | 0,5 | ||
| 1,0 | 1,2 | 1,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 |
2.1.2. Для изучения двухпозиционного процесса квантования по уровню необходимо составить S-модель, приведенную на рис. 1.7. Релейный блок Relay реализует релейную нелинейность. Параметры: Switch on point – порог включения, Switch off point – порог выключения, Output when on – величина выходного сигнала во включенном состоянии, Output when on – величина выходного сигнала в выключенном состоянии.
Выполните двухпозиционный процесс квантования по уровню с различными параметрами Relay (табл. 1.2) и сделайте вывод о влиянии настроек реле на отклонение квантованного сигнала от исходного. Приведите статическую характеристику работы релейного элемента, используя блок XY Graph.
Рис. 1.7. Схема S-модели для изучения двухпозиционного процесса квантования по уровню
Таблица вариантов 1.2
| № вар. | Switch on | Switch off | № вар. | Switch on | Switch off |
| 0,1; 0,5 | -0,1; -0,5 | 0,9; 1,3 | -0,9; -1,3 | ||
| 0,2; 0,6 | -0,2; -0,6 | 0,8; 1,2 | -0,8; -1,2 | ||
| 0,3; 0,7 | -0,3; -0,7 | 0,7; 1,1 | -0,7; -1,1 | ||
| 0,4; 0,8 | -0,4; -0,8 | 0,6; 1,0 | -0,6; -1,0 | ||
| 0,5; 0,9 | -0,5; -0,9 | 1,0; 1,4 | -1,0; -1,4 | ||
| 0,6; 1,0 | -0,6; -1,0 | 0,5; 0,9 | -0,5; -0,9 | ||
| 0,7; 1,1 | -0,7; -1,1 | 0,1; 0,5 | -0,1; -0,5 | ||
| 0,8; 1,2 | -0,8; -1,2 | 0,2; 0,6 | -0,2; -0,6 | ||
| 0,9; 1,3 | -0,9; -1,3 | 0,3; 0,7 | -0,3; -0,7 | ||
| 1,0; 1,4 | -1,0; -1,4 | 0,1; 0,5 | -0,1; -0,5 |
