Теоретичні та реалізаційні основи створення лінійних цифрових частотно-залежних перетворювачів з регульованою точністю для систем керування - Автореферат

ОДЕСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ Теоретичні та реалізаційні основи створення лінійних цифрових частотно-залежних перетворювачів з регульованою точністю для систем керуванняНауковий консультант: заслужений діяч науки і техніки України, член-кореспондент АПН України, доктор технічних наук, професор Малахов Валерій Павлович, завідувач кафедри компютерних систем Офіційні опоненти: заслужений діяч науки і техніки України, доктор технічних наук, професор Верлань Анатолій Федорович, Інститут проблем моделювання в енергетиці НАН України ім. доктор технічних наук, професор Ніколаєнко Василь Максимович, Одеський національний політехнічний університет, професор кафедри електронних засобів та інформаційно-компютерних технологій Захист відбудеться "4" липня 2005 р. о 12.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.052.01 при Одеському національному політехнічному університеті (65044, м.При удосконаленні властивостей сучасних систем автоматичного керування (САК), які створені на основі мікропроцесорної техніці з обмеженими технічними ресурсами, значна роль належить властивостям окремих елементів та вторинних перетворювачів інформації, які входять до складу цих систем. До числа елементів системи, які найчастіше використовуються, варто віднести ЦЧП, які виконують лінійне перетворення вхідної послідовності в залежності від вигляду оператору перетворення. Традиційне збільшення порядку полінома не дає бажаного результату через велику кількість обчислень, а варіації частоти дискретизації спричиняють ускладнення роботи системи тому, що крок дискретизації однозначно звязаний з заданою смугою пропускання системи і зміною обсягу інформації, яка використовується для перетворення. "Структурний синтез цифрових фільтрів низького порядку для електронних систем керування та збору інформації" № 0102U002520, 2002-2004; "Оптимальний параметричний синтез аналогових частотно-вибіркових елементів високого рівня для систем керування" № 0199U001543, 1999-2001; "Матричні перетворення в теорії проектування різних класів електронних ланцюгів" № 0196U023193, 1996-1998; "Алгоритмическое обеспечение методов и аппаратно-программных средств акустоэлектронного зондирования в медицине" № 0195U000198, 1994-1996; "Разработка методов автоматического проектирования активных аналоговых цепей" № 0195U012351, 1994-1995; "Разработка пакета прикладных программ автоматизированного проектирования аналоговых активных фильтров" № 0193U027490, 1991-1993, які виконувались на кафедрі "Компютерних систем" Одеського національного політехнічного університету. Метою дослідження є розробка теоретичних та реалізаційних основ створення лінійних цифрових частотно-залежних вторинних перетворювачів з регульованою точністю, які мають удосконалені властивості, що сприяє підвищенню ефективності функціонування системи керування.Аналіз впливу вихідного шуму квантування ЦЧП на регулювання точністю показав, що дисперсія вихідного шуму квантування арифметичних операцій складається з двох множників один з яких залежить від кількості двійкових розрядів дробової частини розрядної сітки ЦЧП (де - крок квантування), а другий - від структурної організації процедури перетворення послідовностей у ЦЧП (де - кількість джерел шуму у-му вузлі перетворювача, - комплексний коефіцієнт передачі від-го вузла до виходу перетворювача). На основі чисельних методів визначається передавальна функція , коефіцієнти якої використовуються для апроксимації АЧХ. Для заданої ФЧХ визначається передавальна функція фазового коректора де - дійсні коефіцієнти передавальної функції, у якої АЧХ дорівнює одиниці на всій вісі частот, а ФЧХ визначається зі співвідношення Для зменшення кількості коефіцієнтів, що добираються, і формування простих передавальних функцій порядку не більш слід використовувати передавальні функції з лінійними ФЧХ. Аналіз структур передавальних функції дискретних інтеграторів і диференціаторів, які широко використовуються, виявив, що передавальна функція теж складається з елементарного перетворювача та пристрою корекції.У дисертації наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення науково-технічної проблеми, що полягає в розробці теоретичних та реалізаційних основ створення ЦЧПРТ, а також теоретичних основ аналізу та технічної реалізації їх з метою поліпшення технічних властивостей при заданих обмеженнях. Запропоновані методи формування опису ЦЧПРТ, контролю їх рівня вихідного шуму квантування та формування структурної організації, що сприяло регулюванню точністю перетворювачів. Запропоновані теоретичні основи регулювання точністю на базі розподілу передавальної функції на елементарну складову та складову корекції, що дозволило знайти вимоги до додаткової складової передавальної функції при заданих показниках точності відтворення частотних характеристик. Обраний метод корекції дозволяє при отриманні квазіідеальних частотних характеристик розширити робочий частотний діапазон.

Основний зміст роботи