Солодовников (950639), страница 72
Текст из файла (страница 72)
По с... олоса частот возмущающего момента нутого контура уменьшается до 1=4 Гц, н растает от 0,2 до 0,5. до = Гц, н демпфнрующнй коэффкцяепт в~ Польз яс у ъ явным решенвем для е)11 ка мента, получнм, что ош Г: в д е превысит значення в 2 муаФ, нжа а ннкога н осчабчяется бьскто П цифрового процессо а, аппаратуры основан м.
оэтом антс в полосе часто~ замки ог щ о снгнала. Соответственн о р борк» раз большгь ' в нно скорость выб 1' .з тура, т. е. 1, — --40 Гц. чс 14.7. Микропроцессор как ниве основа нового поколения ие а х универсальный регулятор— р рхических систем управленя" Применение микропроцессо а П и р ц ссора для типовых задач регулнр.":~-' значительной гибкосты , б и роной автоматический рег лято 02Ф" аиалоговыш 11оз'~ стью, чем обычный вать цифровые многорежимные регуляторы* при помощи стандартных ал соединени" б р алгоритмов и соответствую1Д ний могут быть подключены к сложным системам ан регулирования.
Рвс. 14.19. Функциональная схема снстемы цвфрового многоканального регулирования с 8-разрядным МП лятором, имеюгдим )у', входон и Л1з выходов, можно реали, ть в мульгиплексном режиме и отдельных систем регулнро. я.совместно с управляющими алгоритмами типа ПИД ...:наличными уставками и коэффициентами, входящими в заегулирования) :~,.:ассмотрнм структуру 4-канального регулятора (рис. 14.20) . :;:"первых рабочих канала обеспечивают максимальное ис, 'ование двух каскадных цепей регулирования, причем для „яизщего и следящего регулятора имеется отдельный канал.
,рис два канала предусмотрены для одноконтурных цепей ,,пирования. Для каждого из четырех каналов регулирова- ~.применяется своя уставка и можно задавать максимум ,, надцать аналоговых измерительных входных сигналов, из „'четыре служат для ввода сигнала обратной связи.
Поэтому 427 на двенадцать входов можно подавать любые значени вок, а такж также регулирующих и вспомогательных сигналов. Ву рс для каждой цепи регулирования используется, следоватез ейй! три аналоговых входных сигнала — один регулируемый „, аслан» н ОГО -реГулятора: чч' Рис. 14.20. грункционаггьивя схема 4-канальи МП- зу — ~годное устройство: млцп — многоканальный лцп; кп — кодовом и образоаатель; АР— автоматический регула о; РВ— ЛПП вЂ” преобразователь еавалог — Инфра» т р; — ручное вкчючсние вспомогательных. К каждому блоку сигналов могут быть под'," ключены максимум шесть входных уставок.
Связь между всей»' измерительными сигналами и уставками, с одной стороны, 'Кг входами каналов регулирования — с другой, осуществляетгяй, при помощи сигналов„формируемых программно. Для микропроцессорного регулятора можно использовать.' различные варианты структуры обработки сигнала ( ис. 14.21),„"' е е можно выделить следующие пять иерархнческиХ, ла рис уровней: 1-й — измерительный и исполнительный; 2-й — децсит-к рализоаанного регулирования и управления; 3-й — децентраля-'", зованной координации; 4-й — центральной координации; 5 й З централизованного управления.
Для измеряемых величин требуется предварительная обра",. ботка сигналов, предусматривающая как аналоговые операци11-' (например, преобразование ток — напряжение, аналоговак"-, фильтрация), так и цифровые. В частности, можно осуществит~":::. коррекцию нелинейности, например при изменении потока через.":!-'.
дросселирующий элемент. цифровое снгналыюе устройство с)) устраняет насыщение при переходных процессах, связанных с.,',:::,"1 пуском, или при больших изменениях уставок. Для включспи"'-: снстемы используют уставки регулятора или сигналы цепи об ратной связи. Все главные и вспомогательные функции мнкропроцессортюй,:-!, регулятор осуществляет через специальное программное обеспе '",-',:;: чение. Микропроцессор как основа нового поколения САУ. Управ ляющая н регулирующая система с использованием микроЭВА1 -:-„',. 428 Рнс. 14.21. Иерархическая МП-система .'Пс. 14.21) — основа современных иерархических САУ и ','.автоматизации. Иерархическая структура удовлетворяет 'анням как гибкости, так и приспосабливаемости системы. ,)11рокое применение микроЭВМ (микропроцессоров) в САУ ах автоматизации обусловлено следующим: '::,;;:Разнообразием необходнмых функций (для обеспечения „ения, вычисления, контроля, оценки надежности и т.
д.); ,'-'гвозможностью установления иерархической связи автомаустройстн системы через функционально децентрали...Йоге координированное управление (см. уровни 4-й и 5-й , ' 14.21). При таком управлении можно преодолеть боль:Ртясстояния между микропроцессорами и центральной ЭВМ. овательпая передача информации по коаксиальным ка,,::от центральной ЭВМ к микроЭВМ и одновременное ,'щйенне объема этой информации позволяют значительно ,'гь, стоимость комплекса и кабельной сети по сравнению ;Нмостью централизованного управления. Кроме того, но, ся возможность координации и оптимального управления , ными процессами. 429 .ф (Ах) т (2т,+) =- 2,0 1,681 ~-0,318ах 0,318 + 0,547йе 0,865 0 2, 1,681 1-0,318йх О,З!8 Ь 0,547эх О,ЗРΠ— 0,318йх ' „:, )=ту(З.,-)= ' 'ггогвчг1о при л=З 1 ": -) ф (й,) ч (Зтгт) =- 1 882 ! 0,6644, + 0,117 (1 — лх) ~х О 117.Ь0,20!ах+0,201 (1 — ~е) 'е 0,319 — 0,318кх (!4.20) ъс, 747 с( х 431 430 При проектировании децентрализованных комплексов стем возможны: развязка отдельных уровней и децентрал .й!г, с '-„':,:, ванных микропроцессоров; аппаратная и программная цсле -';.:.
нзо„! образная избыточность; организация контроля и диагнос,! Правда, при этом несколько усложняется решение проба „:,','! надежности программного обеспечения комплекса. 14.8. Позиционная следящая система с агП-корректируюц! '-,"' !иы," устройством Позиционная следящая система станка с ЧПУ (рис. 14.22) имеет в к И',.,',' туре регулирования дискретное корректирующее устройство, реализована4!> на баас микроконтроллера с длиной слова в 32 бит. Класс входных упрэ . " наяд!ь ляющнх воэдействвй — ступенчатые функции, диапазон значений когарых (хтр 1 до 2'".
Нелинейное звено в контуре характеризует ограничение статике:к характервстики электродвигателя по скорости, Рнс. 14.22. Позиционная МП-система с ШИМ и — фуккциекелькак схема; б — структурввя схема вектор состояния ч=(пьх; хц хн оь)т, Если расширенный прн л=О ч(0+) (2. О. О.
пц 2 0)т. ч(г, )= — (2,0; 0,368 0632 20)т при л=! ч(г,+) = (2,0; 0,368' 0 632. 1 632)т' ч(2т, ) =(2,0; 1,135; 0,864; 1,632Р при и=-2 ч(2т,+) =(2,0; 1,136; 0,865; 0,865)т Так как амплитуда сигнала ш(2т,+) =0,865 теперь меньше 1,0, то хя,:;,'; определения мгновенного передаточного коэффициента йх следует испозь ~':...'г вать другие условия, обеспечивающие максимальное быстродействие Сй счет днскретного корректиругощего устройства: Ъ. Оставя находим вз вектора-сто лб а 14.20 „ синильного быстРоде ст и ма имеет астатизм 1-го .порядка) „( 0664йх)-0,1! 7(1 — йх)эх=20; 1 (! 4.21) !7+0,2(П ох+0,201 (1 — лх) кэ = О. и иенты: !!х=- 0,341; систему (!42!) опрештич мгновенные ггоэффициенты ,'1;40.
В результате получим $$тет) =0,319 — 0,319йх=0,210 '-:,:1()элинома 'Тн)=2+ 1.632а ' + 0,865в-' -б 0,210а-', ~ (1 4.22) ,4н) = ! + а-х + 0,295 а-х — О, 296з- ения является линейной в пределах уровкак характеристика насыщения Р г(4х (а) 0,5 (1+ в-'.1- 0,295а-' — 0,296а"") ,$» М (з) 1 ~-0,8!ба-'+0,433а х+О,!05а-' ' М, (з) !7( ) реализуется МП-контроллером системы. очнан функция а се бам У!У Рис, 14.23. Переходные функции в неливейной ШИМ-системе: г !,б; э — прк г-прв к !!)=оно; г-прк н,„! 1-,; а,„(г)=ю,о ы) Р Переходьцзй и оцесс на в ыходс следящей системы заканчивается 3 ы в раза увеличить быстролействи« ,". е ие электродвигателя по скорости приводит при значит л о модулю он~палая и у равления к более длительным переходны ,"СУ «ль о ым проц~от аи Контрольные вопросы ! В чем состоят достоинства цифрового моделирования помощью микроЭВМ? 2 Как осуществляется квантование сигнала по уровню? ния? 3.
Как проходит аналоговый сигнал в МП-систем е управле~а*. 4 Как влияют шумы квантования на работ САР? 5. П иве ит р д е пример использования микропроцессора в к;.т ту честве универсального регулятора. в кэзт 6. Каковы возможности применения МП в качестне ко >е „1 тирующего устройства? оррек;! 15. ИЕРАРХИз)ЕСКИЕ МНОГОУРОВНЕВЫЕ УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ Рассмотрим большие системы„в которых процессы взаимб:-;:.
связаны выполнением единой цели. Этн системы всегда являюФ--, ся управляющими и представляют собой совокупность элеменз тов или подсистем, объединенных целью выполнения тех !ши". иных задач путем выбора решений на основе полученной икь,. формации. Такого рода системы обычно многоуровневые, нлп иерархические. 15.1. Примеры иерархических структур 1 ростейшую иерархию — двухуровневую можно рассмотретьх П осте" иа примере пирата лаборатории НИИ, где нижний уровень со" ставляют сотрудники, выполняющие частные задачи, а верхни":: уровень — руководитель лаборатории, координирующий ход !за.з боты каждого сотрудника и деятельность лаборатории в !!слом.: согласно плаву. Последний составлнется в процессе итератив"..',,::, ного обмена информацией: координатор определяет задави~.:,:. (цель) для каждого сотрудника-исполнителя, учитывая его вза"- имодействие с другими; сотрудник в свою очередь сообн)аст,'з может ли он выполнить это задание.
В случае иеобходимост";.) руководитель выдает новое, скорректированное задание, и эт"т:,' процесс продолжается до тех пор, пока будут сформулированы;) задания, достижимые для каждого и, в то же время, обеспсчи":;, вающие выполнение цели деятельности всей лаборатории. Более сложную иерархию представляет собой управление*:;:,';.", например, техническим процессом на каком-либо промышде" .':: ном предприятии (рис. 15.1). Целью могут быть максимальи '!':„,, прибыль, высокое качестно продукции и т. д.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
