SYSCONT_REVUE (780143), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

D=F(A,B,C),

где F - неизвестный оператор, согласно которому в процессе проведения испытаний осуществляется преобразование воздействий A, B и C в контролируемые отклики D.

Цель испытаний сложного КМО в общем случае- это построение модели, устанавливающей количественное соответствие между величиной отклика D и всеми контролируемыми факторами A и B или только управляемыми факторами A. При этом совокупное действие факторов C часто может быть представлено как действие не контролируемой случайной величины (случайной ошибки) аддитивно приложенной к каждой входной переменной. Фактический материал для принятия решения должны дать оптимально спланированные автоматические испытания КМО.

Этапы практической реализации этой модели с использованием создаваемого программного обеспечения включают:

• постановку задачи автоматического управления (испытаний);

• разработку методики автоматического управления;

• разработку алгоритмов автоматического управления и запись их ПОЯ с использованием интегральной среды подготовки программ управления;

• отладку программ автоматического управления на АИК, состоящем из реальных или виртуальных МО с использованием ПОЯ, интегральной среды подготовки программ и ОС;

• работу АИК в штатных режимах САУ с использованием ПОЯ и ОС;

• обработку результатов испытаний.

В качестве примера технической реализации может служить выше рассмотренный АИК “Интершок”.

СВЯЗЬ НАУЧНЫХ ЗАДАЧ, КОМПЛЕКСА НАУЧНОЙ АППАРАТУРЫ И ОРГАНИЗАЦИИ АВТОМАТИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ.

При разработке программного обеспечения САУ КМО должна быть обеспечена связь научных (технических) задач с соответствующим КМО (КНА) и организацией его испытаний. Рассмотрим эту связь на примере проекта “Интершок” (Приложение, рис.9).

КНА “Интершок” предназначался для изучения быстрых процессов в околоземной и межпланетных ударных волнах. Ударные волны в среде возникают тогда, когда скорость движения среды относительно объекта, находящегося в среде, больше, чем скорость распространения возмущений в этой среде. От Солнца непрерывно распространяется поток плазмы с “вмороженными” в него силовыми линиями солнечного магнитного поля - солнечный ветер. Скорость этого потока относительно Земли при спокойном солнечном ветре 300-400 км/с (для сравнения орбитальная скорость Земли около 30 км/с). Эта скорость больше, чем скорость распространения возмущений в плазменной среде. Поэтому при столкновении плазмы солнечного ветра с магнитосферой Земли образуется ударная волна, характеризуемая резким возрастанием температуры и концентрации заряженных частиц, изменением направления и напряженности электрических и магнитных полей, изменением направления потока заряженных частиц. В среднем околоземная ударная волна находится на расстоянии примерно равном 10 радиусам Земли. 10 х 6400 = 64000 км. Однако, это расстояние все время меняется в зависимости от параметров солнечного ветра. При развитии на Солнце активных процессов возможны выбросы замагниченной плазмы со скоростями превышающими скорость спокойного солнечного ветра больше, чем на скорость распространения возмущений в плазменной среде. В этом случае образуются межпланетные ударные волны. Никогда заранее неизвестно, когда КА встретится с ударной волной. Время пересечения ударной волны КА иногда составляет доли секунды.

В связи с выше изложенным КНА, предназначенный для изучения быстрых процессов, происходящих в околоземной и межпланетных ударных волнах, должен иметь ряд особенностей, прежде всего он должен обладать адаптивными функциями. При наличии признаков входа в ударную волну должны автоматически меняться режимы и диапазоны работы научных приборов, осуществляться переход на быструю телеметрию, списываться в общий поток информации данные “предыстории”, накопленные в кольцевой телеметрии (по типу авиационного “черного ящика”) и содержащие информацию о предвестниках ударной волны.

Общая универсальная программа управления в процессе автоматических испытаний управляет пультами, с которых на КНА подаются воздействия, имитирующие физические процессы, происходящие в космическом пространстве, имитаторами командных систем КА, с которых на КНА подаются управляющие команды, и имитаторами радиотелеметрического комплекса КА, на который выводится телеметрическая информация.

ВЫВОДЫ И ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

Исходный текст программы Syscont можно наращивать создавая соответствующие программные модули вплоть до полномасштабной ОС, имеющей такие же или большие возможности, какие имеет ОС АВТОТЕСТ.

Чтобы представить себе потенциальные возможности САУ на основе программы Syscont рассмотрим САУ УНИКОН [7], которая является дальнейшим развитием САУ АВТОТЕСТ. Возможности САУ УНИКОН видны из состава операторов его проблемно – ориентированного языка (ПОЯ):

• Cmdc (to command - управлять, организует выдачу команд управления с контроллера магистрали на МО);

• Answ (to answer - отвечать, организует прием ответов МО);

• Send (to send - посылать, организует выдачу информационных массивов с контроллера на МО);

• Reсv (to receive - принимать, организует прием информационных массивов с МО);

• Tran (to translate - передавать, организует выдачу информационных массивов с МО на другой или другие МО);

• Jump (to jump - прыгать /мгновенный безусловный переход/);

• Bran (to branch - ответвлять/безусловный переход с учетом времени/);

• Ifeq (if equivalent - /условный переход/ если равно);

• Ifne (if ne - /условный переход/ если не равно);

• Ifgt (if great - /условный переход/ если больше);

• Ifge (if great or equivalent - /условный переход/ если больше или равно);

• Iflt (If little - /условный переход/ если меньше);

• Ifle (if little or equivalent - /условный переход/ если меньше или равно);

• Sign (signal - сигнал, организует обработку событий, происходящих на АИК);

• Gate (gate - ворота /допусковый контроль/);

• Asgn (to assign - назначать, присваиваивает фактические значения формальным аргументам);

• Cycl (cycle - цикл);

• Сdos (command dos - команда дисковой операционной системы DOS);

• Freq (frequency - частота следования УП и ОП);

• Ysrq (yes service request - разрешает обслуживание запросов МО);

• Nsrq (no service request - запрещает обслуживание запросов МО); - /тире/ (комментарий); _ /подчеркивание/ (комментарий с подчеркиванием);

• List (listing - листинг, организует вывод листинга на видеосистемы, магнитные носители и печатающие устройства);

• Line (line - линия /управление интерфейсом/);

• Stop (останов программы);

• End (конец программы);

• Soft (описание Soft объектов);

• Hard (описание Hard объектов). Для связи САУ с программно управляемым МО или комплексом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.

Программа Syscont 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.

ЛИТЕРАТУРА.

1. А.Е. Стефанович “Программирование систем автоматического управления мехатронными объектами”. Учебно-методическое пособие по дисциплине "Программирование и основы алгоритмизации". – М: МГАПИ, 2005.

2. В.М. Балебанов, А.Е. Стефанович, В.И. Лазарев, А.Г. Макаров, Б.М. Васильева. "Испытания комплексов научной аппаратуры с использованием системы автоматического управления АВТОТЕСТ" ПР-1187, Препринт. - М: ИКИ АН СССР,1986.

3. В.М. Балебанов, Е.М. Васильев, В.И. Лазарев, А.Е. Стефанович "Использование проблемно-ориентированной универсальной системы автоматического управления испытаниями комплексов научной аппаратуры АВТОТЕСТ для наземных испытаний".
   АН СССР, Институт Космических Исследований. Сборник статей "Научная аппаратура для космических исследований". – М: "Наука", 1987.

4. М.И. Дианов, Е.М. Васильев, В.И. Лазарев, А.Е. Стефанович "Система АВТОТЕСТ-ДЕЛЬТА для проведения автоматических испытаний комплексов научных приборов".
   АН УССР Научно-технический комплекс Институт Кибернетики им.Глушкова. "Управляющие системы и машины", Научно-производственный журнал 3,1987. – Киев: "Научная Мысль", 1987.

5. Б.М. Васильева., Т.В. Гречко, В.И. Лазарев, А.Г. Макаров, А.Е. Стефанович "Операционная система ОС АВТОТЕСТ, проблемно-ориентированный язык ПОЯ АВТОТЕСТ. Методическое руководство" ПР-1316, Препринт. - М: ИКИ АН СССР,1987.

6. А.Е. Стефанович “ Интеллектуализация испытательных комплексов”, Препринт. - М: ФИ РАН,1999.

7. А.Е. Стефанович “ Язык УНИКОН для интеллектуализированных испытательных комплексов”, Препринт. - М: ФИ РАН,1999.

8. А.Е. Стефанович Синтез систем управления на основе программных имитаторов. – М: МГДТДиЮ, 1999.

9. А.Е. Стефанович Программный имитатор электронных схем (ПИЭС). – М: МГДТДиЮ, 2003.

10. А.Е. Стефанович Программный автоматизированный имитатор электронных схем (ПАИЭС). – М: МГДТДиЮ, 2003.

11. Подбельский В.В., Фомин С.С. Программирование на языке Си - М: Финансы и статистика, 2000.

12. Керниган Б., Ритчи Д. Язык программирования Си / Пер. с англ. - М.: Финансы и статистика, 1992.

13. Уэйт М., Прата С., Мартин Д. Язык Си / Пер. с англ. - М.:Мир, 1988.

14. Белецкий Я. Энциклопедия языка Си / Пер. с англ. - М.:Мир, 1992.

15. Джехани Н. Программирование на языке Си. / Пер. с англ. Справочник. - М.: Радио и связь, 1988.

16. Уинер Р. Язык Турбо Си / Пер. с англ. - М.:Мир, 1991.

17. Левкин Г.Н., Левкина В.Е. ДЕМО ТУРБО СИ - М: ПРОК, 1992.

18. Бошкин А.В., Дубнер П.Н. Работа в Турбо СИ – М: ЮКИС, 1991.

19. Б.П. Прокофьев, Н.Н. Сухарев, Ю.Е. Храмов Графические средства Турбо С и Турбо С++ - М: Финансы и статистика, 1992.

20. Шилдт Г. Полный справочник по С, 4-е издание/ Пер. с англ. – М, С-Пб, Киев: Издательский дом Вильямс, 2002.

21. Трой Д. Программирование на языке Си для персонального компьютера IBM PC/ Пер. с англ. – М: Радио и связь, 1991.

22. Касаткин А.И., Вальвачев А.Н. От Turbo C к Borland C++ Справочное пособие – Минск: Вышэйшая школа, 1992

23. Касаткин А.И. Управление ресурсами Справочное пособие – Минск: Вышэйшая школа, 1992.

24. Касаткин А.И. Системное программирование Справочное пособие – Минск: Вышэйшая школа, 1993.

25. Евтеев В.В., Махонько А.М., Юзбашьянц Основы информатики и вычислительной техники, Методические рекомендации – М: Государственная Академия Управления им. С. Орджоникидзе, Учебный центр довузовской подготовки АЗЪ, 1987.

ПРИЛОЖЕНИЯ.

Рис. 1 Структура мехатронных объектов.

1. Привод.

2. Информационно-измерительная система.

3. Программное обеспечение управления.

4. Программное обеспечение проектирования.

Исполнительный

механизм

4 1 2 4

МО

Микро- 3 Алгоритм

процессор управления

4

Характеристики

Список файлов учебной работы