А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Безперервний вхідний сигнал

Безперервні вхідні сигнали, що подаються на ММЕВМ, перетворюються в дискретні імпульси (квантування за часом) з інтервалом проходження Т, оскільки на вхід машини в даний момент часу може подаватися тільки одн а змінна.

Система з квантуванням[IMAGE ]Зображення дискретної. Оскільки значення безперервного вхідного сигналу беруться тільки в моменти квантування, то ми можемо відобразити цей факт, ввівши додатковий ( фіктивний) квантователь, як показано на рис. 1312. При цьому передбачається, що обидва квантувача працюють синхронно з одним і тим же періодом.

Для перетворення безперервного вхідного сигналу (напруги живлення) в імпульси постійної амплітуди, тривалість яких пропорційна величині сигналу управління, на що моделює установці (підсилювачі У4 - Від'їзд) набраний широтно-імпульсний модулятор.

Імпульсний елемент отримує безперервний вхідний сигнал x (t) і забезпечує його квантування за часом, вироблення імпульсів і модуляцію вироблених імпульсів відповідно до форми кривої вхідного сигналу.

Дискретне уявлення безперервної величини x (t. У ЦИП відбувається перетворення безперервного вхідного сигналу в дискретний вихідний сигнал, представлений в цифровій формі. Поширення ЦИП обумовлено не тільки відомими достоїнствами цих засобів вимірювальної техніки як автономних приладів - малої похибкою вимірювань, високою швидкодією і чутливістю, відсутністю суб'єктивної помилки відліку результату вимірів, можливістю автоматизації процесу вимірювання та інших, але і їх зростанням ролі як ланок сучасних інформаційно-вимірювальних систем (ІВС), реалізованих на методах цифрової обробки інформації. Вимірювальним пристроєм більшості ІВС при малих швидкостях обробки інформації є ЦВ, а при великих - швидкодіючі АЦП напруги або струму.

Межі частоти при смуговий дискретизації. (а частота дискретизації fs - (2fc - В /6. (Ь частота дискретизації менше fs -. (з мінімальна частота дискретизації fs - fs. Припустимо, що ми маємо безперервний вхідний сигнал з шириною спектра В.

Помилки квантованности корельовані з безперервним вхідним сигналом. Якби ми оцифровували безперервний синусоїдальний сигнал, частота якого кратна частоті дискретизації; ми фактично оцифровували б одне і те ж напруга, і послідовність помилок квантування не була б випадковою.

Так як імпульсна потужність підкачки і безперервний вхідний сигнал некогерентного, вихідна потужність підсилювача змінюється від імпульсу до імпульсу. В описуваному експерименті на загальну лінію розгортки осцилографа були накладені вихідний імпульс підсилювача і імпульс, амплітуда якого залежала від різниці фаз між сигналом підкачки і вхідним сигналом. Імпульс на виході підсилювача (лівий) змінює свою величину в межах, що відповідають зміні коефіцієнта посилення від позитивних (відхилення вгору) до негативних значень.

Фільтр Калмана-Бьюси зі змінними параметрами. Технічна реалізація оптимальних лінійних фільтрів для безперервних вхідних сигналів (аналогових фільтрів) пов'язана з подоланням значних труднощів. Для фільтра Вінера Хопфа, описуваного рівнянням (830), основною складністю є реалізація аналогової пам'яті з великою ємністю. Для фільтра Калмана-Бьюси, описуваного рівнянням (838), основною проблемою є реалізація аналогових перемножителя зі змінними параметрами. Все це призводить до того, що в аналоговій лінійної фільтрації використовуються в основному фільтри Баттерворта[61 і подібні до них фільтри на простих RC-ланцюжках і операційних підсилювачах, які і можуть успішно конкурувати з оптимальними фільтрами при вдало обраній частоті зрізу.

Схеми роботи систем безперервного та дискретного дії. | Статичні характеристики, що стежать. елементами безперервного дії прийнято називати елементи, які перетворюють безперервні вхідні сигнали в безперервні сигнали на виході. Елементи дискретної дії перетворять безперервні або дискретні вхідні сигнали в дискретні сигнали на виході.

Великий клас вимірювальних завдань пов'язаний з дискретизацією безперервних вхідних сигналів; наприклад, обмежена швидкодія аналого-цифрового перетворення призводить до необхідності дискретизації вхідного процесу в часі.

дискретні елементи, квант сигнал за часом, перетворюють Безперервний вхідний сигнал в послідовність імпульсів, що становлять вихідний сигнал. Параметрами імпульсів є висота, ширина, положення всередині інтервалу квантування за часом.

Подальша наша мета - визначити значення операторів (2.4) на довільних безперервних вхідних сигналах (початковий стан має, звичайно, належати О. Для її досягнення будуть потрібні різні оцінки операторів (2.4) на кусково - монотонних входах.

Релейні елементи, або просто реле, призначені для перетворення безперервного вхідного сигналу в дискретний вихідний. Вихідний сигнал реле Вих може приймати одне з двох можливих значень - xi або ХГ в залежності від відхилення вхідного сигналу хвх.

Тякім чином, система такого типу і однаковій мірі відповідає безперервному вхідного сигналу і сигналу, створеному з вхідного сигналу шляхом квантування за часом, за умови, що частота повторення імпульсів багато вище частоти зрізу частотної характеристики системи.

Схеми магнітних модуляторів з виходом. Другий даний в цьому параграфі клас АЗП призначається для запам'ятовування значень безперервного вхідного сигналу івх в дискретні проміжки часу, які визначаються надходженням спеціального сигналу дозволу запису, і зберігання запомненного значення протягом заданого досить тривалого проміжку часу. Таке АЗП виконується на основі муздрамтеатру складної форми або тонких магнітних плівок. Після дії сигналу дозволу за-писи в момент часу /0 напруга на ви-ході АЗП вих досягає сталого стану в момент часу tt і uBax (t) - KuBx (to), де К - коефіцієнт пропорційності, а різниця t - tu ta - час запису. У магнітних аналогових АЗП другого класу найчастіше носієм інформації є залишковий потік Ф0ст в феромагнітному магнітопроводі з прямокутною петлею гістерезису, тому крім сигналу дозволу записи tQ необхідно подати сигнал зчитування, в результаті дії якого з'являється сигнал на виході АЗП. Процеси запису і зчитування магнітних АЗП протікають значно повільніше (на кілька порядків), ніж аналогічні процеси в конденсаторних АЗП, і тому магнітні АЗП застосовуються в основному в системах промислової автоматики завдяки ряду унікальних властивостей, властивих тільки магнітним АЗП. До них відносяться: 1) здатність зберігати запомненное значення на необмежену час (в тому числі і при відключенні джерел живлення); 2) поділ у часі процесів запису і відтворення вхідний величини, що створює можливість запису одноразових процесів і їх дослідження при багаторазовому відтворенні.

Найпростіша система з одним імпульсним елементом. Нехай система складається з послідовно з'єднаних імпульсного елемента ІЕ, на який надходить безперервний вхідний сигнал xa (t), і безперервної частини НЧ, як показано на рис. 410. імпульсний елемент перетворює вхідний сигнал в імпульси того чи іншого виду.

Ілюстрація роботи приймача зі стисненням імпульсу, що містить фільтри на ОР. На рис. 921 показаний вихідний сигнал приймача зі стисненням імпульсу при впливі декількох безперервних вхідних сигналів з різними частотами. Для зручності осцилограми рознесені по вертикалі. В системі використовуються два дисперсійних фільтра на ОР. Фільтр розширення має смугу пропускання 80 МГц і різницю часів затримки 34 мкс. Відповідні значення для фільтра стиснення становлять 40 МГц і 17 мкс.

Блок підсумовування і обмеження сигналів виконує наступні функції: алгебраїчне підсумовування і масштабування безперервних вхідних сигналів постійного струму; пропорційне перетворення вхідних сигналів в безперервний вихідний сигнал постійного струму; Гальванічне розділення вхідних сигналів один від одного і від в иходного сигналу; регульоване обмеження вихідного сигналу по мінімуму і максимуму. 
При широтноімпульсної модуляції шпаруватість прямокутних імпульсів вихідного дискретного сигналу у повинна змінюватися пропорційно амплітуді безперервного вхідного сигналу х, при цьому: амплітуда вихідних імпульсів залишається незмінною.

Застосовуючи безперервну затримку на такт, можна створити різноманітні пристрої, засновані на використанні перетворення безперервного вхідного сигналу в дискретний. Як приклад наведемо кілька таких вузлів, які в подальшому будуть використані як складові частини складних схем або як самостійні пристрої.

Відтворення без спотворень основної частини спектра і усунення всіх високочастотних складових призводить до повного відновлення безперервного вхідного сигналу. Нижче будуть розглянуті характеристики ідеального процесу фільтрації, при якому відсіваються всі додаткові складові, а основна частина спектра не спотворюється.

Неможливість використання коригувальних приладів в якості регулюючих обумовлюється відсутністю відповідних виконавчих механізмів, що працюють з безперервним вхідним сигналом.

Час, протягом якого сигнал розгортки зростає від мінімального значення до величини вхідного сигналу, пропорційно амплітуді безперервного вхідного сигналу.

Принципова схема електрогідравлічного приводу з ШИ управлінням. УМ - підсилювач-модулятор, що генерує послідовність прямокутних імпульсів напруги, шпаруватість у яких залежить від величини і полярності безперервного вхідного сигналу Uex - f /E.

Тоді можна вважати, що на вхід інерційного елемента надходить не безперервний сигнал, а послідовність стрибків, і безперервний елемент з коефіцієнтом передачі К (р) і безперервним вхідним сигналом x (t) еквівалентний дискретного елементу з дискретним коефіцієнтом передачі К (г) і дискретним сигналом хп.

Тим самим є принципова можливість, встановивши ідеальний фільтр низьких частот, відфільтрувати складові спектра послідовності імпульсів Х (/о)) для fe 0 (8 - 43) повністю відновити безперервний вхідний сигнал дельта-імпульсного модулятора. Сформульоване положення становить сутність теореми В. А. Котел ьн і до в а, яка стверджує.

У загальному вигляді схема СИР може бути представлена складається з лінійної безперервної частини і імпульсного елемента. Імпульсний елемент перетворює безперервний вхідний сигнал в ряд рівновіддалених у часу один від одного імпульсів (дискретних сигналів), параметри яких - амплітуда, тривалість, знак - залежать від характеру відхилення регульованої величини від заданого значення в дискретні моменти часу формування імпульсів.

Автоматичні регулятори напруги (Арн) призначені для підтримки напруги на необхідному рівні в нормальному режимі роботи системи електропостачання. Вимірювальний орган Арн перетворює безперервний вхідний сигнал, пропорційний відхилення напруги, в дискретний сигнал з урахуванням знака відхилення.

В останні роки все більшого поширення набувають безконтактні шляхові датчики. Вони складаються з трьох основних функціональних елементів: чутливого елемента - зазвичай індуктивного або ємнісного датчика; релейного перетворювача, що перетворює змінюється безперервний вхідний сигнал у вихідний дискретний; підсилювача вихідного сигналу.

Розгляд, проведене в попередній частині глави дає опис для випадку, коли (відповідно до класичною моделлю) необхідної операцією обробки даних є дискретна передача безперервного вхідного сигналу; бажаним вихідним сигналом є тут сам вихідний безперервний вхідний сигнал. Разом з цим, серед численних операцій, що виконуються в сучасних інформаційних підсистемах за допомогою ЕОМ, багато важать перетворення даних, пов'язані із застосуванням лінійних динамічних операторів, що реалізуються в цифровій формі. це обставина і визначає, як вказувалося вище, необхідність переходу в великому числі завдань до повної схемою дискретної обробки даних, що містить цифровий фільтр.

Розгляд, проведене в попередній частині глави дає опис для випадку, коли (відповідно до класичною моделлю) необхідної операцією обробки даних є дискретна передача безперервного вхідного сигналу; бажаним вихідним сигналом є тут сам вихідний безперервний вхідний сигнал. Разом з цим, серед численних операцій, що виконуються в сучасних інформаційних підсистемах за допомогою ЕОМ, багато важать перетворення даних, пов'язані із застосуванням лінійних динамічних операторів, що реалізуються в цифровій формі. Ця обставина і визначає, як вказувалося вище, необхідність переходу в великому числі завдань до повної схемою дискретної обробки даних, що містить цифровий фільтр.

Структурна схема імпульсної системи з ідеальним імпульсним елементом. при дослідженні імпульсних систем їх реальні імпульсні елементи зазвичай заміняють послідовними з'єднаннями ідеального імпульсного і формує елементів. Іншими словами, ІІЕ є амплітудно-імпульсний модулятор, безперервний вхідний сигнал якого e (f) модулює несучу послідовність миттєвих 5-імпульсів нескінченно великої амплітуди з одиничною площею, тобто імпульсів виду 5-функцій з постійним періодом повторення Т, але не одиничною, а змінної площі, яка є мірою вхідного сигналу в дискретні моменти часу.

Структурна схема імпульсної системи з ідеальним імпульсним елементом.

При дослідженні імпульсних систем їх реальні імпульсні елементи зазвичай заміняють послідовними з'єднаннями ідеального імпульсного і формує елементів. Іншими словами, ІІЕ є амплітудно-імпульсний модулятор, безперервний вхідний сигнал якого e (t) модулює несучу послідовність миттєвих 6-імпульсів нескінченно великої амплітуди з одиничною площею, тобто імпульсів виду 5-функцій з постійним періодом повторення Т, але не одиничною, а змінної площі, яка є мірою вхідного сигналу в дискретні моменти часу.

Безперервно-дискретну затримку, побудовану на основі вузла пам'яті 1-го виду, широко застосовують в різних безперервно-дискретних пристроях. Синхронізуючий сигнал Pt тут також дискретний. Безперервна затримка на такт, як це видно з графіка, здійснює ступеневу апроксимацію безперервного вхідного сигналу по примусової тактовою команді Pt. Тривалість сходинок апроксимації визначається частотою появи сигналу Pt.

З розвитком цифрової обчислювальної техніки виникла необхідність перетворення безперервного сигналу в дискретний і навпаки. Ці функції виконують відповідно аналого-цифрові (АЦП) і цифроаналогові (ЦАП) перетворювачі. Основу процесу перетворення складають операції квантування (поділу на порції) за часом і рівнем безперервного вхідного сигналу.

Тут кожен вхідний сигнал приходить через модулятор і демодулятор, після чого можливо їх потенційне підсумовування. Модулятор-демодулятор може бути виконаний різними способами. Однією з найпростіших схем є схема на рис. 4 посилання - 1 6 що складається з транзисторних ключів, які отримують управління від джерела змінної напруги прямокутної форми, і проміжного трансформатора. Модулятор перетворює безперервний вхідний сигнал в проміжний змінний сигнал (рис. 4 - 1 в), який після трансформації потрапляє в канал синхронного демодулятора, завдяки чому вихідний сигнал пристрою виявляється пропорційним вхідному, хоча між ними відсутній гальванічна зв'язок. Якщо форма модуляционного сигналу ідеально прямокутна, а транзисторні ключі працюють безінерційний, то передача вхідного сигналу відбувається без спотворень. В цьому випадку пристрій, що підсумовує не вносить ніякої додаткової інерції в систему регулювання. На практиці зазвичай доводиться враховувати невеликі спотворення вихідного сигналу, викликані неідеальної комутації. Усуваються вони застосуванням легкого фільтра.

У процесі перетворення букв повідомлення в сигнали може переслідуватися кілька цілей. Перша з них полягає в тому, щоб перетворити інформацію в таку систему символів (код), яка забезпечувала б простоту і надійність апаратної реалізації інформаційних пристроїв і їх ефективність: простоту апаратури розрізнення елементарних сигналів, відповідних окремим символам, мінімальний час при передачі або мінімальний обсяг запам'ятовує пристрою при зберіганні, простоту виконання в цій системі арифметично і логічних дій. Статистичні властивості джерела повідомлення і перешкод в каналі зв'язку при цьому не беруться до уваги. Технічна реалізація процесу кодування в такому простому вигляді при безперервному вхідному сигналі здійснюється аналого-кодовими перетворювачами.

Структурні схеми мінн - і мікро - пульсная елемента ІЕ ЕОМ (ідеального ключа і при. Сучасні ієрархічні структури систем управління технічними об'єктами передбачають використання ЕОМ практично на всіх рівнях, причому на перших рівнях здійснюється безпосереднє автоматичне регулювання об'єктів за допомогою міні - і мікро - ЕОМ. одна ЕОМ дозволяє забезпечити регулювання за кількома величинам, об'єднуючи кілька контурів регулювання або управління об'єктом. у тих випадках, коли регулювання; несвязанное, кожен контур може бути розглянутий окремо. Дискретна частина, основою якої є міні - або мікро - ЕОМ, складається з елементів , наведених на рис. 7.5 а. Тут ІЕГ - імпульсний елемент, що перетворює безперервний вхідний сигнал в імпульсний; КЕ - кодує елемент, який здійснює квантування імпульсних сигналів по рівню; ЦП - центральний процесор, що обробляє дискретні сигнали за заданим алгоритмом; НЕ - нелінійний елемент , що перетворює кодовані сигнали в імпульси; ІЕ2 - імпульсний елемент, що розділяє по часу сигнали на виході дискретної частини; Е - екстрапо-тор, що виконує роль фіксуючого пристрою (екстрапо-тора нульового порядку), яке перетворює імпульсні сигнали в ступінчасті.