Описание модели

Очевидно, что при моделировании процессов в линейной импульсной системе ее S-модель должна соответствовать структурной схеме системы изображенной на рис. 4.2. Такая S-модель представлена на рис. 4.3.

Рис. 4.3. S-модель линейной импульсной системы

В состав замкнутой системы входят импульсный элемент (Imp. element) и непрерывная часть (Continuous part).

S-модель импульсного элемента, предназначенного для выработки прямоугольных импульсов с заданными значениями длительности γ и времени квантования T, представлена на рис. 4.4. Диаграммы, поясняющие работу импульсного элемента, представлены на рис. 4.5. Буквами A, B, C, D на этих рисунках обозначены зависимости генерируемого сигнала от времени для различных узлов импульсного элемента.

Основным составляющим импульсного элемента является генератор периодических сигналов, который вырабатывает пилообразный сигнал с периодом повторения и амплитудой равной 0,5 (А). Этот сигнал суммируется с постоянным сигналом величиной (γ-0,5). Это позволяет менять часть пилообразного сигнала, который расположен над осью абсцисс (В). Следующий за сумматором релейный элемент вырабатывает прямоугольные импульсы, высота которых равна единице, а длительность определяется величиной и знаком сигнала, поступающего с выхода сумматора (С). Непрерывный сигнал ошибки ε(t) преобразуется в ступенчатый сигнал в звене ZOH (Zero Order Hold – экстраполятор нулевого порядка) с тем же периодом квантования, каков период повторения пилообразного сигнала. Он, в свою очередь, после перемножения на единичные импульсы, формирует импульсы высотой равной величине сигнала ε, а длительностью γТ (D). Здесь же пунктирной линией приведен график непрерывного сигнала ошибки ε(t), являющегося входным для импульсного элемента.

Рис. 4.4. S-модель импульсного элемента

Рис. 4.5. Диаграммы, поясняющие работу импульсного элемента

Диалоговое окно блока позволяет задать параметры γ и Т.

Передаточная функция блока НЧС (Continuous part) записывается в виде:

. (4.13)

Диалоговое окно блока позволяет задать численные значения параметров, реализуя НЧС в виде идеально интегрирующего звена или в виде апериодического звена 1 порядка.

В схеме предусмотрена визуализация результатов расчета с помощью осциллографа (scope) и запись их в память (To Work space) для последующего построения графиков процессов и их анализа.