Моделирование процесса квантования по времени

 

Для изучения способа квантования по времени необходимо составить S-модель, приведенную на рис. 1.8. Блок экстраполятора нулевого порядка Zero-Order Hold выполняет дискретизацию входного сигнала по времени. Параметр Sample time – величина шага дискретизации по времени.

Выполните дискретизацию по времени с различным шагом (табл. 1.3) и сделайте вывод о его влиянии на отклонение квантованного сигнала от исходного.

 

 

Рис. 1.8. Схема S-модели для исследования АИ-модулятора

Таблица вариантов 1.3

№ вар. Sample time № вар. Sample time
0,5; 0,25 1,2; 0,6
0,7; 0,35 0,5; 0,25
0,8; 0,4 1,3; 0,65
0,4; 0,2 0,7; 0,35
0,9; 0,45 1,1; 0,55
0,6; 1,3 0,8; 0,4
1,0; 0,5 0,4; 0,2
1,1; 0,55 0,9; 0,45
1,2; 0,6 0,6; 1,3
1,3; 0,65 1,0; 0,5

 

Моделирование кодо-импульсной модуляции

 

Для изучения кодо-импульсной модуляции необходимо составить S-модель, приведенную на рис. 1.9. Блоки Uniform Encoder (АЦП) и Uniform Decoder (ЦАП) – цифровые элементы. Для проведения исследований необходимо выбрать разрядность АЦП и ЦАП – параметр bits в соответствии с вариантом (табл. 1.4). Сделайте вывод о влиянии разрядности цифровых элементов на отклонение квантованного сигнала от исходного.

 

 

Рис. 1.9. Схема S-модели для изучения кодо-импульсной модуляции

Таблица вариантов 1.4

№ вар. bits № вар. bits № вар. bits № вар. bits
3; 4 6; 8 8; 10 3; 9
2; 3 2; 3 9; 12 7; 9
5; 7 4; 8 5; 8 9; 12
7; 9 5; 7 3; 9 3; 4
6; 8 5; 8 4; 8 2; 5

Контрольные вопросы

1. Какие системы автоматического управления относят к дискретным?

2. Как осуществляется дискретизация непрерывного сигнала?

3. Что такое решетчатая функция?

4. Что называется квантованием? Перечислите и дайте определение способам квантования и соответствующим АСУ.

5. Что называется модуляцией?

6. Какой вид модуляции лежит в основе импульсных АСУ?

7. Какой вид модуляции лежит в основе цифровых АСУ?

8. Опишите структуру релейной и импульсной АСУ.

9. С помощью какого блока пакета Simulink может быть реализован процесс квантования по уровню?

10. С помощью каких блоков пакета Simulink может быть реализован процесс дискретизации по времени?

Лабораторная работа №2

Решение разностных уравнений

Цель работы – освоение методов решения линейных разностных уравнений для исследования дискретных систем

КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

 

Линейное однородное разностное уравнение второго порядка с постоянными коэффициентами имеет вид

. (2.1)

Чтобы подчеркнуть дискретный характер изменения времени, это уравнение часто записывают в форме

. (2.2)

Разностные уравнения третьего и более высоких порядков записываются аналогично. Известны два основных метода решения линейных разностных уравнений – с помощью характеристического полинома и с использованием z-преобразования, аналогичного преобразованию Лапласа.

 

1.1. Решение разностных уравнений с помощью