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 $ω_{ср}$. Известно, что в этом диапазоне системы с ЦВМ и их ЛАЧХ – $L(λ)$ 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 $W_к(s)$ по методикам разработанным для непрерывных систем.
  2. Переход от непрерывной ПФ корректирующего устройства $W_к(s)$ к эквивалентной дискретной $W_к(z)$ 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 $W_к(z)$, 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 ω, в области псевдочаст λ, в W-области, в Z-области
$W_к(s)$ ---> $W_к(iω)$ ---> $W_к(jλ)$ ---> $W_к(w)$ ---> $W_к(z)$
  $s=iω$   $iω=jλ$ для НЧ   $jλ=2w/T$   $w=(z-1)/(z+1)$  
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