Общие сведения об импульсных системах

Линейной импульсной системой называется такая система автоматического управления, которая кроме звеньев, описываемых линейными дифференциальными уравнениями, содержит импульсный элемент, преобразующий непрерывное входное воздействие в последовательность импульсов, имеющих одинаковую длительность и период следования. При этом импульсный элемент выполняет две операции: квантование по времени и амплитудно-импульсную модуляцию (рис 9.1). Первая из них состоит в том, что сигнал на выходе импульсного элемента появляется в дискретные моменты времени t=t_i (i=0,1,2…), равноотстоящие друг от друга, т.е. t_i=iT, где T – период дискретности. При амплитудно-импульсной модуляции модулируемым параметром служит амплитуда (высота) импульсов. Обычно она пропорциональна значениям непрерывного сигнала u(t) в дискретные моменты времени t=iT (i=0,1,2…). Сигнал на выходе импульсного элемента формируется в виде

(9.1)

(i=0,1,2…), где k_A – коэффициент пропорциональности (на рис. 9.1 k_A=1); - скважность импульсов, равная отношению времени длительности импульса gТ к периоду дискретности .

Импульсный элемент считается линейным, если в нем выполняется принцип суперпозиции, т.е. если его реакция на сумму воздействий равна сумме его реакций на каждое из этих воздействий порознь. Импульсный элемент с амплитудно-импульсной модуляцией и линейной зависимостью амплитуды импульсов от величины входного воздействия в момент квантования будет линейным.

Импульсный элемент может представлять собой самостоятельное функциональное устройство или являться составной частью цифро-аналогового преобразователя, входящего в систему управления с цифровой вычислительной машиной (ЦВМ).