Квантування за часом і за рівнем

У безперервних автоматичних системах, що вивчалися в курсі "Основи ТАУ", сигнали, що надходять на входи і виходи елементів САУ, є, як правило, безперервними функція-ми часу. Однак у багатьох випадках виявляється вигідним пе-реход від безперервного до дискретного способу представлення і перетворення інформації. Цей перехід здійснюється діскре-тизації безперервного сигналу, тобто заміною безперервної функ-цій f (t) дискретними значеннями f1, f2. fn. Дискретний-зація (квантування) безперервного сигналу може здійснювати-ся по часу, по рівню або й за часом і за рівнем.

Дискретизація сигналу за часом складається в заміні не-перериваного сигналу (рис.1, а) дискретними значеннями, взяті-ми в певні, заздалегідь задані моменти часу. Зазвичай ці моменти часу рівновіддалені один від одного на величи-ну Т. яка називається інтервалом квантування або перио-будинок дискретності (рис.1, б). В цьому випадку послідовник-ність

n>, n = 1,2,3. визначається формулою

Квантування за часом і за рівнем

Дискретизація за рівнем передбачає заміну безперервно-го сигналу числовою послідовністю f1. f2. fn. еле-менти якої можуть приймати лише заздалегідь визначені. зазвичай рівновіддалені один від одного значення (рис.1, в). Моменти часу, в які відбувається зміна рівнів, визначаються видом безперервного сигналу f (t) і заздалегідь невідомі.

Дискретизація і за часом і за рівнем поєднує в собі викладені вище два способи формування послідовності n>, n = 1,2. При цьому безперервний сигнал замінюється дискретною послідовністю n>, n = 1,2 ... взятої в наперед задані моменти часу, і кожен елемент цієї по-послідовності округляється до найближчого до нього значення рівня з числа дозволених (рис.1, г).

Зазвичай застосовують таку класифікацію дискретних систем:

- імпульсні системи, в яких здійснюється дискретний-зація хоча б однієї з змінних системи по часу;

- релейні системи, в яких здійснюється діскретіза-ція за рівнем;

- цифрові системи, в яких здійснюється діскретіза-ція сигналів і за часом і за рівнем.

З наведених трьох типів дискретних систем релейні САУ зазвичай розглядаються як безперервні системи з розривної нелинейностью. В даному курсі обмежимося вивченням импуль-сних і цифрових систем, особливості динаміки яких визна-ляють дискретизацией за часом.

Схожі статті