Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Программирование технологических контроллеров в среде Unity. Учебное пособие.pdf
91
5.4. Структура приложения
Для того чтобы создать секцию основной задачи MAST
(рис. 5.24):
• создайте в редакторе переменных Variable Editor переменную
с названием Condition с заданным типом BOOL;
• в обозревателе приложений доберитесь до секций задачи
MAST;
• щелкнув правой клавишей мыши на разделе Section и, выбрав
New, создайте новую программную секцию;
• введите название секции String_man и выберите язык FBD;
• выберите закладку Condition (Условие);
Затем выберите переменную Condition (рис. 5.25).
Для создания секции задачи FAST с заданным периодом
(рис. 5.26):
• выберите папку Tasks, щелкнув правой клавишей мыши, и
выберите New Task;
• выберите тип задачи FAST и укажите период в 6 мс;
• откройте свойства (Properties) задачи MAST, выберите свой-
ство Periodic и установите период 50 мс.
Для создания секции задачи AUX (рис. 5.27):
• выберите папку Tasks, щелкнув правой клавишей мыши, и
выберите New Task;
• выберите тип задачи AUX0 и укажите период 200 мс;
• щелкнув правой клавишей мыши по строке Sections, выберите
New, чтобы создать новую программную секцию;
• введите имя секции и выберите язык программирования.
92
Рис. 5.24. Создание секции основной задачи MAST
93
Рис. 5.25. Выбор переменной Condition
Рис. 5.26. Создание секции задачи FAST с заданным периодом
94
Рис. 5.27. Создание секции задачи AUX
95
5.5. Программирование с использованием блоков FBD
Для того чтобы вставить блок EFB (рис. 5.28):
• щелкните по иконке Data Selection;
• выберите закладку FFB selector и в папке Libset/Base_Lib выбе-
рите EFB TON, используя фильтр.
Рис. 5.28. Вставка блока EFB
Для того чтобы иметь возможность использовать блок TON
(рис. 5.29):
• вставьте EFB TON на страницу;
• выберите вход IN и два раза щелкните по нему мышью.
96
Рис. 5.29. Вставка блока TON
Для того чтобы описать переменные блока TON(рис. 5.30):
• щелкните по иконке "…" и выберите переменную из списка;
• сделайте то же самое для следующей переменной и введите не-
посредственно значение t#2s в поле ввода.
Рис. 5.30. Описание переменных блока TON
Готовый блок представлен на рис. 5.31.
Для того чтобы соединить выход и вход двух EFB, щелкните по
показанной иконке и отметьте мышкой вход и выход. Теперь программа имеет вид, представленный на рис. 5.32.
97
Рис. 5.31. Готовый блок TON
Рис. 5.32. Фрагмент готовой программы
Аналогично вызываются функциональные блоки и на других язы-
ках программирования.
98
6. РАЗРАБОТКА СИСТЕМ
Регулятор
V U y
Объект
управления
1
. . .
l
MM
1
...
m
U
U
1
...
n
x
x
1
...
p
y
y
АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ
В СРЕДЕ Unity Pro
6.1. Введение
Основные понятия
Система автоматического управления – динамическая система, ра-
ботающая без участия человека [10].
Основными элементами САУ являются:
• объект управления (техническое устройство или процесс, пове-
дение которого нас не устраивает по каким-либо причинам);
• управление – процесс воздействия на объект управления с целью
изменения его поведения нужным образом;
• регулирование – частный случай управления, целью которого
является приведение объекта к заданному состоянию.
• управляющее устройство, или регулятор, который сравнивает
выход управляемого объекта (y) с заданным значением (V) и в зависимости от результата вырабатывает управляющий сигнал (U) на объект
(рис. 6.1).
Рис. 6.1. Функциональная схема системы автоматического
регулирования (САР)
Рассмотрим подробно объект управления (рис. 6.2).
Рис. 6.2. Функциональная схема объекта управления
99
Выделим характеризующие объект управления переменные:
, ,
, , .
n
mm
x Ax BU x R
yCx yR, URmn
m
R
( ) ( 1) ( )
10
... ... , .
nn m
nm
y a y ay b U bU n m
• управляющие воздействия (U
,..., Um) – такие переменные, с по-
1
мощью которых можно влиять на поведение объекта;
• выходные воздействия (y
,..., yp) – доступные измерению ве-
1
личины, которые отражают реакцию объекта на управляющие воздействия;
• переменные состояния (x
,..., xn) – внутренние и часто недоступ-
1
ные для измерения переменные, которые определяют поведение объекта в каждый момент времени;
• возмущающие воздействия (M
,..., Ml), отражающие случайные
1
воздействия окружающей среды на ОУ и обычно недоступные для измерения.
Требование парирования этих возмущений и приводит к необхо-
димости создания САР.
В зависимости от числа входных и выходных переменных выделяют:
• одноканальные объекты, где только одна выходная переменная;
• многоканальные объекты, в которых число выходных перемен-
ных больше единицы.
Описание объекта управления
Наиболее часто в качестве математической модели объекта исполь-
зуют обыкновенные дифференциальные уравнения, которые могут
быть записаны в различной форме [10–12]. Линейные многоканальные
объекты обычно описывают системой дифференциальных уравнений
первого порядка, представленной в векторно-матричной форме:
где
– m-мерное вещественное линейное пространство; A –квад-
ратная матрица собственных свойств объекта управления; B – прямоугольная матрица управляющих воздействий; С – прямоугольная матрица коэффициентов выходных переменных.
Для описания одноканального объекта используется скалярное
дифференциальное уравнение вида
100
Переходная характеристика h(t) используется для описания одно-
()1().Ut tττ
канальных объектов и представляет собой реакцию объекта на единичное ступенчатое воздействие при нулевых начальных условиях
(рис. 6.3):
Рис. 6.3. Переходная характеристика h(t)
Импульсная переходная функция g(t) также используется для одно-
канальных объектов и представляет собой реакцию объекта на входное
воздействие типа дельта-функции, которая обладает следующими
свойствами (рис. 6.4):
0, ,
t
τ
() () 1.
t td
τ δ ττ
, .
t
τ
Рис. 6.4. Импульсная переходная функция