- Основные понятия
Лекция 1
Основные понятия
Системы управления – систематизированный набор средств влияния на подконтрольный объект для достижения определённых целей данным объектом.
Технические объекты управления
Внедрённые системы управления (Integrated system) – объект управления с микропроцессорной системой управления в одно устройство. Например, с устройством «последней мили» (last mile), которая характеризуется удалённостью и тяжестью личного обслуживания персоналом.
Модульный принцип построения систем управления
Опирается на принцип открытой архитектуры, на возможность постоянного совершенствования вычислителя и его отдельных устройств с использованием новых устройств. Т.е. модульная система управления представляет собой совокупность различных электронных устройств, выполненных в завершённом виде. При этом, общая структура систем управления определяется, исходя из требуемых функций управления с использованием готовых модулей. Процесс построения модульной системы управления заключается в процессе интеграции.
Система на кристалле (СНК)
СНК – электрическая схема, выполняющая функции целого устройства управления и размещённая на одной интегрированной схеме. В англоязычной литературе обозначается термином «System on a chip» (SOC).
Рекомендуемые материалы
В зависимости от назначения, она может апеллировать как цифровыми сигналами, так и аналого-цифровыми, а также частотными (вплоть до радиодиапазона). Как правило, применяются в портативных и встраиваемых системах.
Уровни стандартизации модулей
Построение модульных систем управления предполагает использование широкого спектра различных модулей управления, в силу чего, актуальной становится задача стандартизации механизмов взаимоподключения модулей, а, следовательно, их собственность стандартизации.
I уровень – конструктивный уровень стандартизации.
В этом случае стандартизации подвержены механические, тепловые, энергетические характеристики модулей, а также системы охлаждения. Например, линейные технологии COTS, ROTS, MOTS, отличающиеся друг от друга температурой эксплуатации модуля, и его надежностью.
· COTS – коммерческие модули, готовые к применению;
· ROTS – расширенные модули, готовые к применению;
· MOTS – военные модули, готовые к применению;
Другой пример – стандарты Euro Mechanic.
II уровень – на уровне интерфейсов.
Данные стандарты определяют, какие интерфейсы связи и какие их характеристики используются для взаимоподключения модулей, т.е. какие линии и шины используются. Например, VME-bus или Compact-PCI.
III уровень – функциональный.
Определяет исполняемые модулем функции, необходимые для построения системы управления.
Обратите внимание на лекцию "2 - Прокладка и счисление пути судна".
IV уровень – программный (аутсорсинг).
Использование данных стандартов обуславливает применение сторонних ресурсов при разработке систем управления. Для этого, чтобы сторонние ресурсы могли быть корректно использованы, они подвергаются стандартизации. Например, стандартные библиотеки на языке С, или механизм использования SD-карт.
Модули жизненного цикла аппаратуры. Прототипирование.
В целом, модели жизненного цикла могут быть представлены двумя типами: последовательностный жизненный цикл (Цикл Боэма), который заключается в том, что каждый из этапов жизненного цикла начинается только после окончания предыдущего. В случае возникновения ошибок, осуществляется переход на тот этап, который привёл к возникновению данной ошибки.
Рисунок 1 – модель последовательностного жизненного цикла. Цикл Боэма.
