Chương 1: Những khái niệm cơ bản của điều khiển số

Lượng tử hóa theo thời gian: Lấy mẫu tín hiệu vào những thời điểm định trước, cách đều nhau một chu kỳ lấy mẫu T. Giá trị thu được là những giá trị của tín hiệu tại thời điểm lấy mẫu.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 1: Những khái niệm cơ bản của điều khiển sốCHƯƠNG 1: NHỮNG KHÁI NIỆM CƠ BẢN CỦA ĐIỀU KHIỂN SỐ 1.1 Định nghĩa hệ thống điều khiển số• Hệ thống điều khiển liên tục: tất cả các tín hiệu truyền trong hệ thống đều là các tín hiệu liên tục.• Hệ thống điều khiển số: có ít nhất một tín hiệu truyền trong hệ thống là tín hiệu xung, số.Ví dụ hệ thống điều khiển liên tục– điều khiển tốc độ ĐMđl PI liên tục ω* uđk α Rω (-) ω Sơ đồ khối hệ thống điều khiển liên tụcx(t) e(t) u(t) y(t) TBĐK ĐTĐK (-) Sơ đồ khối hệ thống điều khiển sốx* e* TBĐK u* y(t) D/A ĐTĐK số (-) TBĐK số: phần mềm y* Máy tính: hệ thống A/D vi xử lý, vi điều khiển, PC, … máy tínhHệ thống điều khiển số ĐMđl uđk α D/A A/D x* e* TBĐK u* y(t) D/A ĐTĐK số (-) y*(t) A/D máy tínhHệ thống điều khiển liên tục ĐMđl PI liên tục ω* uđk α Rω (-) ω x(t) e(t) u(t) y(t) TBĐK ĐTĐK (-)• Hệ thống điều khiển liên tục: phần cứng. Sơ đồnguyên lý của hệ thống và sơ đồ khối tương tự nhưnhau.• Hệ thống điều khiển số: phần mềm. Sự khác nhaugiữa nguyên lý của hệ thống và sơ đồ khối. Nhắc đếnhệ thống điều khiển số là nói đến cả phần cứng và phầnmềm.Chức năng của máy tính: tính toán, xác định các tínhiệu xử lý tín hiệu số x* e* TBĐK u* y(t) D/A ĐTĐK số (-) y*(t) A/D máy tính 1.2 Lấy mẫu (lượng tử hóa) tín hiệu 3 nguyên tắc lượng tử hóa1. Lượng tử hóa theo thời gian: Lấy mẫu tín hiệu vào những thời điểmđịnh trước, cách đều nhau một chu kỳ lấy mẫu T. Giá trị thu được lànhững giá trị của tín hiệu tại thời điểm lấy mẫu. f(t) Ví dụ: đo mực nước sông. Đo mùa khô. Đo mùa nước dâng 0T 1T 2T 3T 4T 5T 6T 7T t2. Lượng tử hóa theo mức: Lượng tử hóa tín hiệu khi tín hiệu đạt những giá trịđịnh trước. f(t) t Ví dụ: đo mực nước sông theo mức báo động3. Lượng tử hóa hỗn hợp: Lấy mẫu tín hiệu vào những thời điểm địnhtrước, cách đều nhau một chu kỳ lấy mẫu T. Giá trị thu được bằngmức định trước, có sai số bé nhất so với giá trị thực của tín hiệu tạithời điểm lấy mẫu. f(t) Ví dụ đọc số đo 0T 1T 2T 3T 4T 5T 6T 7T tTrong kỹ thuật, đại đa số các trường hợp đềusử dụng phương pháp lượng tử hóa theo thờigian.Chỉ xét đến lượng tử hóa theo thời gianvới chu kỳ lấy mẫu T1.3 Nguyên lý cấu trúc các bộ biến đổi tín hiệu 1. Bộ biến đổi D/A Chức năng: biến đổi tín hiệu số thành tín hiệu liên tục 0 1 f* f 4 bit 0 D/A 1Nguyên lý cấu trúc R - ur + 2R 4R 2n R u1 u2 un -uref a1 a2 an ui = -aiuref n n au ui ur = − R∑ i = ∑ i i ref i =1 2 ...