1.1.    Типы квантования непрерывных сигналов

Наряду с непрерывными системами автоматического управления (САУ) широкое применение находят системы, в которых имеет место дискретный способ передачи и преобразования сигналов. Процесс преобразования непрерывных сигналов в дискретные называется квантованием. Дискретность сигналов может быть обусловлена их квантованием по времени, по уровню или одновременно по уровню и по времени. По признаку квантования дискретные системы подразделяются на три вида: импульсные, релейные и цифровые.

1. В импульсных системах в результате квантования по времени непрерывного сигнала  формируется последовательность его дискретных значений (дискрет), соответствующих фиксированным моментам времени. Обычно эти моменты отстоят друг от друга на постоянную величину , называемую интервалом квантования по времени (рис. 1.1). При этом сформированную последовательность дискрет принято называть решетчатой функцией  целочисленного аргумента n.

Очевидно, что различным непрерывным сигналам может соответствовать одна и та же решетчатая функция (рис. 1.2). В тоже время при заданном интервале квантования   каждой функции  соответствует единственная решетчатая функция. В общем случае квантование сигнала по времени сопровождается потерей информации, так как решетчатая функция  не передает характер изменения непрерывного сигнала между моментами квантования.

2. В отличие от квантования по времени, квантование по уровню может происходить в произвольные моменты времени, которым соответствует достижение непрерывным сигналом  заранее фиксированных уровней (рис. 1.3). Системы с таким типом квантования называются релейными.

3. Система, в которой квантование осуществляется по уровню и по времени, относятся к цифровым САУ (рис. 1.4).

Если величина интервала квантования по уровню много меньше диапазона изменения  сигнала , дискретностью по уровню можно пренебречь и, тем самым, свести цифровую систему к импульсной. Допустимость такой замены позволяет существенно упростить математическое описание дискретных систем. В дальнейшем под дискретными САУ в курсе «Дискретные системы автоматического управления» подразумеваются только импульсные системы.