ГЛАВА 9. Цифровые системы автоматического управления

9.1. Определение цифровой САУ. Функциональные схемы цифровых систем

Для повышения показателей качества САУ часто в них включают цифровые ЭВМ или цифровые вычислительные устройства (ДВУ). САУ с цифровыми ЭВМ или ЦВУ называются цифровыми системами автоматического управления, или цифровыми автоматическими системами (ЦАС).

В ЦАС ЦВУ можно включать вне замкнутого контура управления

Рис. 9.1. (см. скан) Функциональные схемы цифровых автоматических систем.

(рис. 9.1, а), в замкнутый контур управления (рис. 9.1, б, в) и в качестве элемента сравнения (рис. 9.1, г).

В системах первого типа с помощью аналогово-цифрового преобразователя (АЦП) AID непрерывное (аналоговое) воздействие а (1) преобразуется в цифровой код . ЦВУ на основании поступающей информации вырабатывает оптимальное задающее воздействие Последнее с помощью цифро-аналогового преобразователя (ЦАП) DIA преобразуется в непрерывный сигнал и поступает на элемент сравнения (ЭС) замкнутой системы. Замкнутый контур системы может быть непрерывным (НЧ) либо импульсным. Достоинство такой ЦАС состоит в простоте изменения программы ЦВУ, в соответствии с которой вырабатывается задающее воздействие.

В системах второго типа (рис. 9.1, б) ЦВУ, включенное в прямую цепь замкнутого контура системы, выполняет роль последовательного корректирующего устройства. В системах третьего типа (рис. 9.1, в) ЦВУ включено в цепь местной обратной связи, охватывающей непрерывную часть системы и является параллельным корректирующим устройством. Цифровые корректирующие устройства в этих системах позволяют реализовать сложные алгоритмы управления, т. е. значительно улучшить динамические свойства систем.

В системах четвертого типа (рис. 9.1, г) ЦВУ выполняет функции элемента сравнения и корректирующего устройства. В этой системе на цифровой элемент сравнения задающее воздействие и управляемая

величина поступают в цифровой форме — в виде -разрядных двоичных цифровых кодов На выходе элемента сравнения сигнал рассогласования также получается в виде т-разрядного двоичного кода который в ЦВУ с целью улучшения динамических свойств системы соответствующим образом преобразуется в другой двоичный цифровой код . С помощью преобразователя цифровой код преобразуется в непрерывный сигнал поступающий на непрерывную часть системы. ЦАС четвертого типа обладает всеми качествами первого, второго и третьего типов, а благодаря более высокой разрешающей способности элемента сравнения обладает более высокой точностью.