SYSCONT_REVUE (780143)

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

Текст из файла

ПРОГРАММИРОВАНИЕ ИСПЫТАНИЙ НА

АВТОМАТИЧЕСКОМ ИСПЫТАТЕЛЬНОМ КОМПЛЕКСЕ КОСМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ.

ПРОГРАММА SYSCONT.

Авторы работы:

Кудряшев Антон Эдуардович.

Дата рождения: 14/11/90

Телефон: (495) .147-04-91

Адрес: Мичуринский проспект, дом 29, корп. 1, кв122..

Учебное заведение: Французский лицей.

Леонов Роман.

Дата рождения: 09/01/91

Телефон: (495) .113-05-30

Адрес: Симферопольский бульвар, дом 9, корп А, кв. 9.

Учебное заведение: Экстернат. Школа 346, 11 класс.

Творческий коллектив:

Московский Городской Дворец Детского (Юношеского) Творчества.
Отдел: Астрономии и космонавтики.
Группа: Программирование испытаний.

Руководитель работы:

К.т.н., доцент
Стефанович Александр Евгеньевич,
Главный конструктор Астрокосмического Центра Физического Института им. П.Н. Лебедева Российской Академии Наук.

Москва, 2006 год

АННОТАЦИЯ.

Программа Syscont (System control – системное управление), написанная на языке программирования Си, представляет собой программный конструктор, на основе которого можно создавать программное обеспечение, предназначенное для систем автоматического управления (САУ) комплексами мехатронных объектов (КМО). Мехатронный объект (МО) – это устройство, в котором органически сочетаются исполнительный механизм, микропроцессорная система управления, алгоритм управления, привод, информационно-измерительная система, программное обеспечение. В частности, к КМО можно отнести комплексы научной аппаратуры (КНА) космического назначения. Программа Syscont соответствует логике проблемно – ориентированной операционной системы (ОС) АВТОТЕСТ, и проблемно – ориентированного языка (ПОЯ) АВТОТЕСТ, разработанных руководителем этой работы А.Е. Стефановичем в Институте космических исследований АН СССР для испытаний КНА космического назначения. Исходный текст (образец) программы Syscont является упрощенным вариантом ОС АВТОТЕСТ, обеспечивающим одну из ее функций - выдачу команд управления с контроллера магистрали на КМО.

1. Объем работы (машинописных страниц) 24.

2. Рисунков 9.

3. Использованных литературных источников 25.

4. Прилагается дискета с текстом программы на языке СИ, исполнительным файлом (действующей программой) и файлами управления.

ВВЕДЕНИЕ.

Постановка задачи - разработка на языке программирования Си программного конструктора (программы Syscont), на основе которого можно создавать программное обеспечение, предназначенное для систем автоматического управления (САУ) комплексами мехатронных объектов (КМО).

Мехатронный объект (МО) – это устройство, в котором органически сочетаются исполнительный механизм, микропроцессорная система управления, алгоритм управления, привод, информационно-измерительная система, программное обеспечение (Приложение, рис. 1).

В частности, к КМО можно отнести:

1. комплексы научной аппаратуры (КНА) космического назначения;

2. промышленные комплексы (автоматические линии), состоящие из станков с числовым программным управлением (ЧПУ) и интеллектуальных роботов, выполняющих работу токаря, фрезеровщика и др.

Актуальность работы заключается в том, что современная наука и техника широко использует программно управляемые КМО различного назначения и подготовка высококвалифицированных специалистов в этой области является важной государственной задачей.

Цель работы приобрести знания в области программирования современных автоматических систем и создать программу, которая может быть использована при создании САУ КМО различного назначения, а также при разработке курсовых и дипломных проектов, при выполнении лабораторных работ и написании демонстрационных программ.

ОПИСАНИЕ ПРОГРАММЫ SYSCONT.

Программа Syscont соответствует логике проблемно – ориентированной операционной системы (ОС) АВТОТЕСТ и проблемно – ориентированного языка (ПОЯ) АВТОТЕСТ, разработанных руководителем этой работы А.Е. Стефановичем в Институте космических исследований (ИКИ) АН СССР для испытаний КНА космического назначения. Исходный текст (образец) программы Syscont является упрощенным вариантом ОС АВТОТЕСТ, обеспечивающим одну из ее функций - выдачу команд управления с контроллера магистрали на КМО в следующих режимах работы:

• REGIME 0. Exit.
  Выход из программы.

• REGIME 1. Hand Command – Hand Delay.
  Адрес, команда и интервал времени задержки выполнения команды набирается на клавиатуре.

• REGIME 2. Hand Time - Hand Command.
  Адрес, команда и время выполнения команды набирается на клавиатуре.

• REGIME 3. Commands file - Hand Interval constant.
  Адреса и команды записаны в файл, постоянный интервал времени между командами набирается на клавиатуре.

• REGIME 4. Commands file with Intervals variable.
  Адреса, команды и переменные интервалы времени между командами записаны в файл.

• REGIME 5. Commands file with Times.
  Адреса, команды и время выполнения команд записаны в файл.

• REGIME: 6. Step by step.Пошаговое выполнение команд, записанных в файл.

Так как исходный текст составлен по модульному принципу, то любой режим работы может быть исключен из программы, а любой другой режим вставлен в программу. Количество режимов не ограничено.

Программа Syscont обеспечивает возможность отображения схемы работающего МО в динамике с указанием двоичных значений в заданных точках; допускает возможность использования анимационной графики для наглядного представления процессов, происходящих в комплексах МО; обеспечивает в реальном времени отображение параметров процесса управления. Количество и размеры информационных окон, типы и размеры шрифтов, применяемые цвета легко перенастраиваются по желанию пользователя (Приложения, рис. 4-7). Все результаты работы САУ записываются по принципу "черного ящика" в автоматически открывающийся выходной файл Control.c.

САУ на основе программы Syscont может управлять, как реальными МО, так и их программными имитаторами (виртуальными МО), а также комбинациями реальных и виртуальных МО. Для связи САУ с программно управляемым МО или комплексом МО, объединенных интерфейсной магистралью, необходима программа-драйвер МО или магистрали, которая должна быть включена в виде программного модуля в исходный текст программы Syscont.

Исходный текст (образец) программы Syscont.с содержит практически все основные средства языка программирования Си. В тексте использованы только библиотечные функции, т.е. нет обращения к заимствованным программам, что позволяет полностью проследить логику работы программы. Текст подробно комментирован на английском языке.

БАЗОВАЯ ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА АВТОТЕСТ.

Базовая проблемно – ориентированная ОС АВТОТЕСТ была написана на языке ассемблера ЭВМ Д3-28 (PDP 11) [2], [3], [5] для испытаний КНА по международному космическому проекту “Интершок” [6]. КНА “Интершок” был установлен на ИСЗ “Прогноз Интеркосмос 10” и предназначался для изучения быстрых процессов, происходящих в околоземной и межпланетных ударных волнах.. Затем ОС АВТОТЕСТ использовалась в ряде других космических проектов [4].

Автоматические испытательные комплексы (АИК) для испытаний КМО возникли в середине восьмидесятых годов XX века . В Советском Союзе первый такой АИК был создан в ИКИ АН СССР в 1984 году. До 1984 года на космические аппараты (КА) устанавливались научные приборы, которые обычно решали свои собственные научные задачи, информационная связь между приборами, как правило, отсутствовала. КНА “Интершок” был качественно новой исследовательской системой. Приборы, входившие в него, находились в сильной информационной связи. Управление этим КНА осуществлялось встроенной ЭВМ, работавшей, как по жестким программам, записанным в постоянное запоминающее устройство, так и по программам, которые передавались КНА с наземных измерительных пунктов (НИП) (Приложение, рис. 2) в сеансах связи. КНА мог автоматически выбирать режимы работы в зависимости от физических процессов, происходивших в космической среде, т.е. обладал адаптивными возможностями. Испытания такого КНА не могли осуществляться старыми методами, его можно было испытать только с использованием автоматических режимов.

В основу АИК “Интершок” (Приложение, рис. 3) были положены следующие принципы: стандартизация интерфейсов, магистральность, модульность, программное управление модулями, интерактивность взаимодействия человек-система, виртуальность, типизация решений, расширяемость.

В зале контрольно – испытательной станции (КИС) ИКИ АН СССР на стендах устанавливались приборы, входившие в КНА. Эти приборы

через пульты подключались к интерфейсной магистрали ГОСТ 26003-80. К этой же магистрали подключались имитаторы служебных систем (ИСС) КА. Управление абонентами магистрали осуществлялось ЭВМ контроллером магистрали (ЭВМ ДЗ-28), регистрация информационных процессов в магистрали осуществлялась ЭВМ универсальным слушателем (ЭВМ ДЗ-28). В процессе испытаний с пультов на КНА подавались воздействия, которые имитировали физические процессы, происходящие в космической среде. С ИСС, имитировавших управление, на КНА подавались управляющие команды. С телеметрических выходов КНА информация поступала на ИСС, имитировавшие радио - телеметрический комплекс КА. Часть телеметрической информации направлялась на блок регистрации и обработки данных КНА (БРОД), где она анализировалась и по результатам анализа автоматически выбирались режимы работы КНА, в зависимости от имитировавшихся с пультов физических процессов. Таким образом БРОД выполнял функции адаптивной системы автоматического управления. Выходная телеметрическая информация запоминалась в бортовом запоминающем устройстве КНА (ORION), а затем сбрасывалась на большую ЭВМ ЕС 1040. Таким образом моделировалась связь КНА с наземными обрабатывающими системами. Специальная ЭВМ Д3-28 использовалась для передачи на КНА управляющих программ. Таким образом моделировалось перепрограммирование логики работы КНА с НИП в сеансах связи.

В 1985 году система АВТОТЕСТ была внедрена на московском заводе “Красный пролетарий” при создании участка для выходного контроля промышленных роботов. К интерфейсной магистрали ГОСТ 26003-80 через интерфейсные карты подключались промышленные роботы, подлежащие автоматическому выходному контролю. Согласно стандарту к этой интерфейсной магистрали можно подключить до 15 абонентов. Управление абонентами магистрали осуществлялось ЭВМ контроллером магистрали, регистрация информационных процессов в магистрали осуществлялась ЭВМ универсальным слушателем. Информация выводилась на дисплей и печатающее устройс

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ИСПЫТАНИЙ.

Если программы управления создаются для использования на АИК, то создается теоретическая модель испытаний КМО, которая представляет собой следующее (Приложение, рис. 8).

КМО в общем случае является сложной системой, характеризующейся большим числом различных состояний, в которых она может находиться. Состояние сложной системы определяется совокупностью входных воздействий, часть из которых неконтролируема и трудно изучаема. В общем случае всю совокупность факторов, определяющих текущее состояние КМО, можно разделить на следующие группы:

• Группа A=(A1,...,Ak) контролируемых и управляемых воздействий, для которых в любой момент времени можно установить заданные значения из допустимого диапазона изменений.

• Группа B=(B1,...,Bf) контролируемых неуправляемых воздействий, которые можно в любой момент времени измерить, но нельзя изменить. Таковы, например, в большинстве применений давление, температура, влажность в помещениях, где проводятся испытания.

• Группа C=(C1,...,Cm) неконтролируемых и неуправляемых воздействий, характеризующих множество реально существующих факторов, влияющих на текущее состояние КМО, но недоступных контролю и направленному изменению. Например, радиопомехи, вибрации и т.п.

• Группа D=(D1,...,Dn) контролируемых откликов, которые характеризуют результат функционирования КМО, под воздействием групп факторов A, B и C.

Параметрическая модель КМО в общем случае описывается выражением:

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов учебной работы