 |
Амплитудно-импульсные системы.
|
|
|
|
Рис. 11. Схемы замкнутых
импульсных систем
Импульсная система может быть представлена в виде соединения импульсного элемента ИЭ и непрерывной части НЧС.
На рис. 11, а изображена схема системы с ИЭ на входе и в цепи обратной связи, а на рис. 11, б - схема с ИЭ в прямой цепи системы. Легко заметить, что при одинаковых характеристиках ИЭ и НЧС эти системы идентичны по своим динамическим свойствам, так как через их непрерывные части проходит одинаковый дискретный сигнал рассогласования 
.
Основными параметрами последовательности импульсов являются (рис. 12): А - высота, или амплитуда, импульсов; 
- ширина, или длительность, импульсов; Т - расстояние между импульсами, или период повторения; 
- форма импульса.
В зависимости от вида модуляции, т. е. от того, какой из параметров импульса изменяется в соответствии со входным модулирующим сигналом, импульсные элементы подразделяются на элементы с АИМ, ВИМ и ШИМ.
Функция, устанавливающая связь между модулируемым параметром и соответствующими значениями входной переменной, называется статической характеристикой импульсного элемента. Эта характеристика может быть линейной или нелинейной. Импульсный элемент с линейной (линеаризуемой) характеристикой является линейным элементом, а с нелинейной — нелинейным.
Закон изменения представляющего параметра импульса или последовательности импульсов во времени называется сигналом. Сигналы в импульсных системах описываются дискретными функциями времени.
С целью облегчения исследования автоматических систем их реальные импульсные элементы заменяют последовательным соединением простейшего импульсного элемента ПИЭ и формирующего элемента ФЭ (рис. 14).
|
|
|
Рис. 14. Схемы простейшего импульсного элемента ПИЭ и
формирующего элемента ФЭ
Простейший импульсный элемент преобразует непрерывный входной сигнал в кратковременные импульсы, площади которых пропорциональны значениям входной величины в дискретные моменты времени.
Эти импульсы можно представить в виде дельта-функции 
с соответствующими значениями их площади S. Следовательно ПИЭ можно рассматривать как импульсный модулятор с несущей в виде последовательности единичных импульсов - дельта-функций (рис. 15):
(4)
Рим. 15. Схема простейшего импульсного элемента как модулятора 
-функций.
На выходе простейшего импульсного элемента получается сигнал
(5)
Формирующий элемент характеризуется тем, что его реакции на дельта-функции (5) совпадают по своей форме с импульсами на выходе реального импульсного элемента.
Реакция системы (звена) на воздействие типа дельта-функции называется импульсной переходной функцией, или функцией веса. Поэтому реакция формирующего элемента на дельта-функцию есть его функция веса.
Передаточная функция формирующего элемента является изображением в форме Лапласа от функции веса 
:
(6)
Формирующий элемент, передаточная функция которого определяется выражением (8), называют фиксатором. Реакция фиксатора 
на модулированную последовательность кратковременных импульсов (
-функций) 
показана на рис. 18.
Фиксатор, по существу, является преобразователем дискретных данных в непрерывные.
Во многих практических случаях на выходах реальных импульсных элементов перед непрерывной частью системы применяют фиксаторы (рис. 11, б). Фиксатор, по существу, является преобразователем дискретных данных в непрерывные, так как он позволяет приближенно решить задачу преобразования импульсного сигнала 
в непрерывный сигнал .
Структурная схема импульсного элемента с фиксатором отображает динамические свойства особой части импульсной автоматической системы с учетом коэффициента усиления 
и периода повторения импульсов Т (рис. 19).
|
|
|
Рис. 19. Структурная схема импульсного элемента с фиксатором.
|
|
|
