Читать онлайн «Цифровые системы управления»

0 Министерство образования и науки Российской Федерации Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики В. В. Григорьев, С. В. Быстров, В. И. Бойков, Г. И. Болтунов, О. К. Мансурова ЦИФРОВЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ Учебное пособие Санкт-Петербург 2011 г. 1 В. В. Григорьев, С. В. Быстров, Бойков В. В. , Болтунов Г. И. , Мансурова О. К. – СПб: СПбГУ ИТМО, 2011. – 133 с. Учебное пособие посвящено рассмотрению общих технологических подходов к построению моделей цифровых объектов и дискретных процессов, анализу их качества поведения, современных методов аналитического конструирования регуляторов, идеология построения которых подобна созданию регуляторов для непрерывных объектов. Приводятся примеры, демонстрирующие возможности применения рассмотренных методов и процедур синтеза и анализа цифровых систем управления. Пособие предназначено для магистров (студентов) технических университетов, обучающихся по направлению «Системный анализ и управление» (220100. 68). Так же может быть полезно магистрам других технических направлений, а также аспирантам, преподавателям вузов и инженерам, научная и практическая деятельность которых связана с вопросами анализа и проектирования цифровых систем управления. Рекомендовано к печати Учёным советом Факультета КТ и У, 12. 04. 2011, протокол №4 В 2009 году Университет стал победителем многоэтапного конкурса, в результате которого определены 12 ведущих университетов России, которым присвоена категория «Национальный исследовательский университет». Министерством образования и науки Российской Федерации была утверждена Программа развития государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Санкт- Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики» на 2009–2018 годы. © Санкт-Петербургский государственный университет информационных технологий, механики и оптики, 2011 © В. В. Григорьев, С. В. Быстров, Бойков В. И. , Болтунов Г. И. , Мансурова О. К. , 2011 2 Содержание Введение…………………………………………………………………... …5 1 Обобщенная функциональная схема системы с цифровым (дискретным) управлением…………………………………………... 5 2 Принципы построения регуляторов для цифровых (дискретных) систем……………………………………………………………. . …... . 7 Раздел 1. Математические модели дискретных объектов и дискретных процессов внешних воздействий……………………………………. …. 20 1. 1 Дискретизация процессов и моделей объектов управления на основе амплитудно-импульсной модуляции……… …... ……. …. . 20 1. 2 Построение модели объекта управления с элементом амплитудно- импульсной модуляции и непрерывной линейной частью…. . . …. 23 1. 3 Формы задания уравнений движения дискретного объекта (системы) в виде разностных уравнений………… ………………... 29 1. 4 Построение моделей внешних воздействий……………………. …. . 36 1. 5 Дискретное преобразование Лапласа и основные его свойства…. . 40 1. 6 Передаточные функции дискретных объектов и замкнутых систем…………………………………………………………………. 44 Раздел 2.