Сделай Сам Свою Работу на 5

Формы представления информации, точностные характеристики. (Т.3 АТПП





Точность информации в системах автоматизации в перую очередь зависит от погрешности первичных датчиков, преобразующих физические, химические и другие технологические величины в электрические сигналы: напряжение, ток, частота, фаза, цифровая информация.

Информация с первичных датчиков передается, преобразуется, обрабатывается, запоминается, индицируется. Наибольшая погрешность возникает при передаче информации. На рис. 3.1, а показано увеличение точности при передаче информации в различных ее формах.

Рис. 3.1. Точность при передаче информации:
а) увеличение точности передачи информации с изменением ее формы;
б) линия передачи потенциала; в) линия передачи токового сигнала

Напряжение, ток, частота – непрерывные формы информации. Фаза может быть в непрерывной форме(гармонический сигнал) и в дискретной (частотный импульсный сигнал). Цифровой сигнал – дискретный.

Выходной элемент линии по напряжению или току один – транзистор (рис. 3.1, б и рис. 3.1, в). Сигналы по току передаются без потерь информации в линии в зависимости от ее длины. Но линия может быть только двухточечная или цепочечная с транслятором.



На линию передачи потенциала помехи влияют сильнее. Здесь и zнагр значительно больше.

В цифре достигается любая требуемая по техническим условиям точность – все зависит от количества разрядов.

7. Дискретизация по уровню и по времени при преобразовании аналоговых сигналов. Проблемы точности и полосы пропускания.

При преобразовании непрерывного сигнала в дискретный осуществляется квантование по уровню и по времени.

На рис. 3.2 представлен непрерывный сигнал и полученный из него после квантования по уровню и по времени цифровой сигнал.

Рис. 3.2. Непрерывный сигнал и полученный
из него после квантования по уровню и по времени
цифровой сигнал

При преобразовании всегда возникает вопрос: каковы должны быть кванты по уровню и по времени?

Величина кванта по уровню – это, как правило, разрешающая способность системы управления, единица младшего разряда цифрового кода. Учитывая, что непрерывные сигналы датчиков и регуляторов систем управления и других источников не могут быть точнее 0,025–0,1 %, нет необходимости иметь точность преобразования более высокой. Поэтому используются 10–12-разрядные ЦАП и АЦП. При 10-разрядном преобразователе инструментальная погрешность D = = 0,1 %, при 12-разрядном преобразователе D = = 0,025 %.



Квантование по времени вносит в системы управления запаздывание на период квантования. Следует учитывать и теорему Котельникова – Шеннона, согласно которой предельная полоса пропускания дискретной системы теоретически не может быть больше половины частоты квантования: fпр £ fкв/2.

Теорема: если непрерывная функция x(t) удовлетворяет условиям Дирихле (ограничена, кусочно-непрерывна и имеет конечное число экстремумов) и ее спектр ограничен некоторой частотой среза wС, то существует такой максимальный интервал Dt между отсчетами, при котором имеется возможность безошибочно восстанавливать дискретизируемую функцию x(t) по дискретным отсчетам. Этот максимальный интервал Dt = p/wС = 1/(2fC).

Чрезмерное увеличение частоты квантования требует увеличения скорости вычислений в дискретной части системы. Но нет особой необходимости увеличивать полосу пропускания дискретной части больше, чем полоса пропускания непрерывной части системы. Это не дает преимуществ.

Например, тиристорные следящие приводы не позволяют получить полосу пропускания по контуру скорости выше, чем 30–40 Гц. Тразисторные приводы (ШИМ с ДПТ, вентильный двигатель) имеют полосу пропускания выше 100 Гц. Поэтому в системах ЧПУ при управлении тиристорными следящими электроприводами частоту квантования принимают 100–125 Гц (период квантования (8–10 мс)).

При управлении транзисторными приводами получить полосу пропускания дискретной части 250–300 Гц не всегда удается. Быстродействие электроприводов тогда используется не в полной мере.

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.