الرئيسية < البحوث والدراسات < تفاصيل بحث أو دراسة
Effects of Sampling on Controlled Signals Using Matlab
| الباحث(ون): | - Nasser B. Ekreem
- Samieh A. Abu Saad
- Samaher A. Elnajar
- Mostafa B. Abuitbel
|
|---|
| المؤسسة: | Faculty of Engineering, Azzaytuna University-Tarhuna - Libya
College of Electronic Technology-Tripoli - Libya
|
|---|
| المجال: | الهندسة الكهربائية و الالكترونية وهندسة الاتصالات |
|---|
| منشور في: | العدد السادس والثلاثون - أبريل 2025 |
|---|
الملخص
أخذ العينات، عملية تحويل الإشارات الزمنية المتصلة إلى قيم رقمية متقطعة، تعد هذه العملية أساسية في نظم التحكم الرقمية، فهذه العملية تلعب دورا هاما للتأكد من أن الإشارات المتقطعة الداخلة إلى المتحكمات الرقمية تمثل بشكل دقيق الإشارات الأصلية دون تشويه وتحتوي جميع البيانات اللازمة المنقولة من الإشارات الأصلية. تقدم هذه الورقة تحليلاً مقارنًا بين الإشارات التماثلية (المستمرة) والإشارات التي تم انتاجها من خلال محاكات عملية أخذ العينات بترددات عند أعلى وأقل من تردد نيكويست، مع التأكيد على مدى تأثير هذه العملية على سلامة الإشارة في المستويين الزمني والترددي. يتم باستخدام بيئة MATLAB محاكات هذه الإشارات وفحص الطيف الترددي لها لبيان كيفية حدوث ظاهرة الارتداد (أو الالتباس) (aliasing) نتيجة لأخذ العينات بمعدلات أدنى من المعدل المطلوب. حيث تؤدي ظاهرة الارتداد إلى تشويه في الاشارات المنقولة مما يؤدي إلى تدهور أداء نظام التحكم وفد يسبب عدم استقراره. تسلط الدراسة الضوء على أهمية أخذ العينات بمعدلات مناسبة في أنظمة التحكم الرقمية لتجنب تأثيرات الارتداد وضمان تمثيل دقيق للإشارة، حتى يتخذ نظام التحكم القرارات المناسبة. توضح النتائج والرسوم البيانية المنتَجة باستخدام MATLAB، العلاقة بين معدل القياس والارتداد ودقة الإشارة، مما يوفر أساسا للمختصين عند تصميم أنظمة التحكم الرقمية................
الكلمات المفتاحية: ..........أخذ العينات، التحكم الرقمي، الارتداد، معدل نايكويست، طيف الإشارة، تحويلات فورير، الإشارات المقطعة.
Abstract
Sampling is the process of converting continuous time signals into discrete numerical values, is fundamental in digital control systems. Accurate sampling is critical to ensure that the discrete signals used in digital controllers strictly represent the original continuous signals without distortion. This paper presents a comparative analysis of analog signals sampled at rates above and below the Nyquist rate, emphasizing the impact on signal integrity in both time and frequency domains. Using MATLAB simulations, the spectrum of sampled signals is examined to demonstrate how undersampling leads to aliasing, a phenomenon that introduces distortion and degrades control system performance and may lead to instability. The study highlights the importance of selecting appropriate sampling rates in digital control to avoid aliasing effects, ensuring an accurate signal representation for reliable control actions. Simulation results, including MATLAB-generated plots, illustrate the relationship between sampling rate, aliasing, and signal fidelity, providing valuable insights for practitioners designing digital control systems.............
Keywords:............ Sampling, Digital Control, Aliasing, Nyquist Rate, Signal Spectrum, Fourier Transform, Discrete Signals.
