15А_Микропроцессорные регуляторы (1002267), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

к лапана

АЦП АЦП

В водимые Микропроцессор а Устройство

п араметры: К управления

Q₀, , a, K а двигателем

Рис. Схема АСУ расходом вещества.

Регулирование расхода производится по следующему алгоритму:

1 - По измеренным значениям P₁ и P₂ вычислить Р - U_P.

2 - По величине сопротивления R потенциометра определить состояние клапана а - Uа.

3 - Из базы данных для определенного а найти величину Ка.

3 - По заданному значению расхода Q₀ вычислить требуемое положение (состояние) клапана (а + а) .

4 - По результатам сравнения вычислить управляющее воздействие а.

5 - Осуществить отработку сигнала а исполнительным устройством.

6 - Вернуться к шагу 1 до достижения устойчивого состояния а = 0.

Зависимость коэффициента К от положения клапана а храниться в памяти микропроцессора. Зависимость К(а) получается в результате градуировки , проводимой с шагом (а_n - а_n-1 ). Каждый тип клапана имеет свою зависимость К(а). Задающие значения могут изменяться от n = 0 (клапан полностью закрыт) до n = 25 (полностью открыт). Программа вычисляет ошибку положения, после чего проводится корректировка положения клапана. Состояние процессора и характер выполняемой программы отражается на дисплее.

Перестраиваемые модульные роботы.

При реализации сложных манипуляций, например, для проведения хирургических операций внутри человеческого тела, возникает необходимость микророботу изменять свою конфигурацию. Благодаря перестраиваемой форме, такой робот сможет пройти по отдельным сосудам к месту, где нужно выполнить задачу, при необходимости, изменить свою форму и доставить нужный хирургический инструмент.

Изменение конфигурации робота предопределяет необходимость разбиения его на автономные модули.

Рис. Изображение кубообразного прототипа модуля и строение базового модуля робота.

Модуль состоит из 2-х частей для выполнения поворотов. Для получения нужной конформации поворачиваются не модули относительно друг друга, а части одного модуля. В этом случае упрощается управление серводвигателем. Первый куб примагничивается к столу. Поворачиваясь и перемещаясь, разъединяясь на части и снова соединяясь, робот меняет свою конфигурацию. Перемещения 2-х или 3-х координатные.

Рис. Различные конфигурации робота.

Модуль M-TRAN. Соединение модулей между собой осуществляется регулируемыми магнитами. Управление простое: да/нет.

Рис. Модуль M-TRAN.

Одним из вариантов является использование пружины из сплава с памятью формы - СПФ (shape memory alloy – SMA). В автономном состоянии нелинейные пружины (Non-linear spring) отталкивают соединительную плату (Connecting plate). При включении лампочки (Light bulb) происходит нагревание СПФ пружины (фазовый переход мартенсит – аустенит). СПФ пружина сжимается и противодействует усилию пружин отталкивания. Соединительные платы соседних модулей притягиваются и остаются в таком положении, пока действует световой сигнал управления нагреванием СПФ пружины (SMA coil).

Рис. Узел соединения модулей.

Информационная система управления включает проводную и беспроводную связь между модулями, а с управляющим компьютером – беспроводную через трансивер (Transceiver). Модуль содержит основной процессор (Main-CPU, Neuron Chip) и несколько контроллеров (PIC-P, PIC-M, PIC-A).

Рис. Информационная система управления роботом.

Рис. Внутренняя структура модуля.

Программное обеспечение сервера (host PC) обеспечивает задачи построения конфигурации многомодульного робота, т.е. управления его локальной сетью. При формировании конформации робота предусмотрены персональные задания для каждого модуля: его углы поворота, с какими модулями устанавливать связь.

Среди программ модуля имеются несколько алгоритмов сближения для 3-х диапазонов:

1) дальнего (long range) - более 50 мм,

2) среднего (mid range) – от 50 до 3 мм,

3) ближнего (short range) менее 3 мм.

На 1 этапе стоит задача поиска модуля с требуемым адресом. На 2 этапе воспроизводится процедура причаливания (docking). После сближения до 3 мм запускается процедура формирования магнитной связи.

Рис. Алгоритм процедуры причаливания.

функционирования на расстоянии между модулями от 3 до50 мм. Производится идентификация соседнего модуля. Формируется или подтверждается сигнал приводу перемещения

Рис. Структура локальной сети перестраиваемого модуля.

Характеристики

Список файлов лекций