Клиначёв Николай Васильевич

Инженерная методика проектирования дискретной коррекции ориентированная на применение инструментария моделирующих пакетов

Дискретная коррекция весьма интересна с практической точки зрения в силу конструктивной универсальности устройств и гибкости настройки. Решения задач коррекции предполагают модификации только низкочастотной (включая среднечастотную) части ЛАЧХ, как правило, с уменьшением частоты среза wср. Известно, что в этом диапазоне системы с ЦВМ и их ЛАЧХ - L(l) не отличаются существенно по свойствам от непрерывных аналогов. Поэтому методика синтеза коррекции едина для цифровых и непрерывных систем. Проектирование же дискретной коррекции ведется в четыре этапа.


  1. Синтез передаточной функции (ПФ) непрерывного корректирующего устройства Wk(s) по методикам разработанным для непрерывных систем.
  2. Переход от непрерывной ПФ корректирующего устройства Wk(s) к эквивалентной дискретной Wk(z) посредствам использования формальной подстановки:

    s =

    2 z-1
    T z+1

    где: T - период дискретизации ЦВМ. В табл. 1, для справки приведены все опущенные переходы по изображениям.

  3. Составление структурной схемы дискретной ПФ Wk(z), оптимизированной при реализации по объёму памяти, быстродействию или для контроля промежуточных фазовых координат системы.
  4. Написание программы для ЦВМ (периферийный контроллер, микроЭВМ, ЭВМ, цифровой сигнальный процессор - DSP) или разработка схемы на цифровых микросхемах.


Таблица 1

Изображения: Лапласа, в области частот w, в области псевдочаст l, в W-области, в Z-области
Wk(s) ---> Wk(iw) ---> Wk(jl) ---> Wk(w) ---> Wk(z)
  s=iw   iw=jl для НЧ   jl=2w/T   w=(z-1)/(z+1)  
использованные для переходов подстановки

Вы можете детально ознакомиться с действиями, выполняемыми на каждом этапе, изучив пример проектирования дискретного ПИД-регулятора с использованием инструментария программы VisSim.

24.02.2001