УНИВЕРЗИТЕТ У ИСТОЧНОМ САРАЈЕВУ
САОБРАЋАЈНИ ФАКУЛТЕТ ДОБОЈ
ДИГИТАЛНИ СИСТЕМИ УПРАВЉАЊА
МАТЕРИЈАЛИ СА ПРЕДАВАЊА
Добој, 2014.
Дигитални системи управљања
1
1.
УВОД
Рад система за пренос информација, регулацију и управљање, у ширем смислу се
највећим дијелом заснива на обради и преносу сигнала. Од поступка обраде и преноса сигнала
зависе конструкција и својства система у цјелини. Поступци се могу сврстати у двије
категорије: аналогни (континуални) и дигитални (дискретни).
У поступку обраде континуалних сигнала користе се све тренутне вриједности сигнала,
док веменски дискретни сигнали настају дискретизацијом континуалних сигнала.
Дискретизација је процес узимања вриједности континуалног сигнала, а може бити:
-
временска дискретизација или узорковање, семплирање, дискретизација, одабирање,
-
амплитудна дискретизација или квантизација.
У зависности од типа дискретизације разликују се:
а)
релејни системи: дискретизација по амплитуди (квантизација)
Континуални сигнал се замјењује заокруженим вриједностима које достиже у
произвољним временима.
Слика 1.1. Дискретизација по амплитуди
b) импулсни системи: временска дискретизација (одабирање)
Континуални сигнал се замјењује низом дискретних вриједности (одмјерака) у
тренуцима одабирања. Од посебног је интереса одабирања сигнала с константним временом
одабирања, a у том се случају процес одабирања може третирати као импулсна модулација.
Дигитални системи управљања
2
Слика 1.2. Дискретизација по амплитуди
в) дигитални системи: дискретизација и по времену и по амплитуди (квантизација и
одабирање)
Континуални сигнал се замјењује низом дискретних вриједности у тренуцима одабирања
чији износ може попримити само одређене вриједности. Квантизација и одабирање постиже се
амплитудно/кодним модулатором као што је А/Д конвертор.
Слика 1.3. Дискретизација по амплитуди и времену
Дигитални системи управљања
4
Температура коју треба одржавати у пећи је
. Када је прекидач укључен врши се
загријавање пећи, односно температура у пећи расте. У зависности од вриједности тренутне
температуре у пећи, коју добијамо од сензора температуре, прекидач ће бити укњучен или
искључен. Ако је температури у пећи, у тренутку мјерења, мања од
, прекидач је укључен, а
ако је већа од
, прекидач је искључује (слика 2.2.). Сигнал грешке представља разлику између
тренутне температуре и референтне температуре.
Слика 2.2. Процес регулација температуре у пећи
Aко се ради о дигиталном систему управљања, као прво потребно је дискретизовати
континуални сигнал (по нивоу и/или по времену). У процесу квантовања по нивоу континуални
сигнал се замјењује сумом унапријед заданих вриједности које континуални сигнал достиже у
произвољним тренуцима, док квантовањем по времену континуални сигнал се замјењује
поворком дискретних вриједности које сигнал поприма у тренуцима одабирања. Квантовању по
нивоу и времену континуални сигнал се замјењује поворком фиксираних дискретних нивоа које
сигнал поприма у тренуцима одабирања, односно дискретни нивои имају цијелобројне
вриједности кванта
.
У зависности од намјене гдје се користе, дигитални системи управљања могу бити
реализовани коришћењем:
микропроцесора,
микроконтролера.
Системи посебне опште намјене, који се прилагођавају конкретној примјени се реализују
помоћу персоналног рачунара, а стандардни системи који имају могућност програмирања
реализују се помоћу PLC (програмабилних логичких структура).
stanje
prekidača
