Рис. 3.39.
Дискретные передаточные функции имеют вид:
(3.73)
При единичном ступенчатом воздействии 
(3.74)
Очевидно, что при единичном ступенчатом воздействии ошибка будет равна нулю, если передаточная функция 
разомкнутого контура имеет хотя бы один полюс, равный единице.
Перспективным направлением в технике автоматического управления является использование цифровой вычислительной техники. При осуществлении этого режима цифровые вычислительные средства включаются непосредственно в контур автоматической системы управления. Цифровая система автоматического управления функционирует в реальном масштабе времени и в темпе хода технологического процесса. ЦВМ вырабатывает управляющие воздействия, которые через исполнительные устройства передаются на управляемый объект. Одновременно ЦВМ выполняет функции задающего и сравнивающего устройства.
Рассмотрим типовую функциональную одноконтурной цифровой системы управления
Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) квантует непрерывный сигнал ε по уровню и по времени и представляет его в цифровом коде. При этом образуется последовательность чисел εц, записанная в определенной (обычно двоичной) системе счисления. Цифровое вычислительное устройство (ЦВУ) в соответствии с заложенным в него алгоритмом выполняет над числами арифметические и логические операции и с периодом повторения 
выдает в виде числа управляющий сигнал 
. Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) состоит из декодирующего и фиксирующего устройства, которые из выходной последовательности чисел формируют непрерывное управляющее воздействие 
Если непрерывная часть системы и алгоритм работы ЦВУ линейны, то рассматриваемую цифровую систему можно исследовать как амплитудно-импульсную. Тогда систему с ЦВУ можно представить эквивалентной импульсной системой
При этом АЦП условно представляют в виде идеального импульсного элемента, в сигналы εц и , которые в действительности являются последовательностями чисел, заменяют соответствующими решетчатыми функциями ε* и 
. Квантование по уровню при этом не учитывается (так как шаг квантования обычно достаточно мал).
Период повторения условного импульсного элемента определяется периодичностью опроса датчиков измеряемых величин, с темпом ввода входных сигналов и выводом выходных сигналов, который задается от специального таймера.
Реализуемый в ЦВУ алгоритм преобразования входной последовательности чисел εцв выходную последовательностьна эквивалентнойсхеме представляют в виде соответствующей дискретной передаточной функции 
, которая связывает между собой дискретные значения сигналов ε* и . Звено с регулятором.
Преобразователю ЦАП в эквивалентной системе соответствует фиксирующий элемент 
, который в течении одного такта сохраняет мгновенное значение .
Дискретная передаточная функция цифровой системы, представленной в виде эквивалентной импульсной системы, определяется следующим образом:
(3.105)
где - дискретная передаточная функция цифрового регулятора;
- дискретная передаточная функция приведенной непрерывной части, включающей объект управления и фиксирующий элемент.
Тогда выражение (3.105) можно переписать:
(3.106)
Уравнение
Благодаря большим вычислительным возможностям вычислительной техники в ЦСАУ можно реализовать сложные алгоритмы управления и обеспечить такие переходные процессы, которые недостижимы в непрерывных системах.
Рассмотрим два из возможных подходов к синтезу цифровых систем автоматического управления:
· ЦСАУ оптимальные по быстродействию;
· метод переменного коэффициента усиления.
Конечно, для полного рассмотрения вопроса 'Структура и характеристики цифровой системы управления. Дискретные передаточные функции имеют вид:', приведенной информации не достаточно, однако чтобы понять основы, её должно хватить. Если вы изучаете эту тему, с целью выполнения задания заданного преподавателем, вы можете обратится за консультацией в нашу компанию. В нашей команде работает большой состав специалистов, которые разбираются в изучаемом вами вопросе на экспертном уровне.
