Фиксирующий элемент

Цифровые системы управления строятся по следующему принципу:

Рис. 3.20.

Где ЦР – цифровой регулятор, представленный дискретной передаточной функцией ;

Ф- фиксатор или фиксирующий элемент;

- передаточная функция непрерывной части.

Функции цифрового регулятора и фиксирующего элемента реализуются с помощью вычислительных средств. Задача фиксирующего элемента преобразовать цифровую информацию в непрерывный сигнал, которым можно воздействовать на последующую непрерывную часть системы управления. Обычно желательно, чтобы сигнал после фиксатора представлял собой огибающую для последовательности импульсов, то. Е. в интервале фиксатор дожжен экстраполировать значение амплитуды сигнала в момент на весь i- тый интервал. Отсюда второе название фиксатора как экстраполятор m-го порядка. Экстраполятор m -го порядка реализует полиномиальную экстраполяцию:

(3.32).

Коэффициенты на основе амплитуд сигналов в предыдущие моменты времени.

На практике широкое распространение получили экстраполяторы первого и нулевого порядка.

Экстраполятор первого порядка описывается полином первого порядка:

(3.33).

Коэффициенты определяются следующим образом:

(3.34)

Сигнал экстраполятор первого порядка представлен на рис:

Рис. 3.21.

Экстраполятор нулевого порядка описывается полином нулевого порядка:

(3.35).

Коэффициент определяется следующим образом:

(3.36)

Сигнал экстраполятор нулевого порядка представлен на рис:

Рис. 3.22.

Очевидно, что с точки зрения реализации предпочтительность имеет экстраполятор нулевого порядка. Передаточная функция экстраполятора нулевого порядка:

(3.37)

Дискретная функция импульсной системы с фиксатором (рис.3.23.) определяется следующим образом:

(3.38)

Рис. 3.23.

Рис. 3.24.

Рассмотрим преобразование непрерывного сигнала при прохождении через импульсную систему, а именно через последовательное соединение импульсного элемента (ключа) и фиксирующего элемента (экстраполятор нулевого порядка) (рис. 3.25 .).