7.2 Расчет дискретного корректирующего устройства
Одним из методов коррекции стало применение программных корректирующих устройств на МП, применение которых позволяет варьировать параметры в широких пределах и быстро их изменять без изменения технического исполнения системы.
Дискретная коррекция заключается в составлении программы коррекции на том языке, на котором работает микропроцессор.
Для того чтобы составить программу коррекции необходимо получить характеристическое уравнение в реальном масштабе времени.
После
замены в формуле (32)
,
,
передаточная функция корректирующего
устройства примет вид:
.
(34)
Найдем разностное уравнение в реальном масштабе времени: для этого числитель и знаменатель выражения (34) умножим на z-1; в числителе z заменим на У, а в знаменателе z заменим на Х; затем из полученного числителя вычесть знаменатель. В результате проделанных действий получили:
.
(35)
1
2
3
4
5
6
7
Рисунок 14 - Блок-схема программы коррекции системы автоматического
регулирования процесса
Блок-схема программы коррекции представлена на рисунке 14.
По уравнению (35) реализуем программу коррекции на языке Ассемблер.
Программа коррекции:
i_port EQU 11h; номер порта для чтения
o_port EQU 12h; номер порта для записи
А1 EQU 21;
A2 EQU -19;
B1 EQU 67,2;
B2 EQU -65,2;
х1, х DB 0; выделение памяти под переменные х (k-1), х (k)
у1, у2, DB 0; выделение памяти под переменные у (k-1), у (k-2)
;вычисляем значение выражения
;у(k)=A1*у1+A2*у2+B1*х1+B2*х
start: ;метка начала цикла коррекции
in al, i_port; чтение данных из порта (x)
mov al,A1; вычисление слагаемого А1*у1
mov bl, al; сохранение результата в bl
; в результате имеем А1*у1 в регистре bl
mov al, у2; вычисление
mul al, A2; слагаемого А2*у2
add bl, al; вычисление из предыдущего результата
; в результате имеем А1*у1+А2*у2 в регистре bl
mov al, х1; вычисление
mul al, B1; слагаемого B1*х1
add bl, al; вычисление из предыдущего результата
mov al, х2; вычисление
mul al, B2; слагаемого B2*х
add bl, al; вычисление из предыдущего результата
; в регистре bl имеем результат вычисления всего выражения
mov у2, х1; для следующего такта
mov х1, bl;
mov у2, у1;
mov х1, х;
out o_port, bl; вывод управляющего сигнала из bl
jmp start; зацикливание на начало программы
В данном разделе курсовой работы была разработана программа для дискретной коррекции, применение которой позволяет изменять параметры системы без изменения технического исполнения.
Заключение
В данной курсовой работе была спроектирована и разработана система автоматического управления смешивания растворов. Были выбраны необходимые элементы системы, посчитаны их передаточные функции. Был произведен расчет датчика обратной связи, из которого следует, что датчик соответствует предъявляемым требованиям.
В ходе анализа системы был построен переходный процесс и амплитудо-частотные характеристики системы, определены прямые и косвенные показатели качества, а также определение устойчивости системы по критериям Гурвица и Шур-Кона. По обоим критериям система устойчива, но показатель качества не соответствовали техническому заданию, следовательно, система нуждалась в коррекции.
При производстве коррекции был рассчитаны аналоговое корректирующее устройство, а также написана программа на языке Assembler для дискретного корректирующего устройства. Проверка показала, что все расчеты относительно корректирующих устройств для данной системы верны и корректирующее устройство, установленное после микропроцессора, рассчитано верно.
В данном случае, предпочтительнее аналоговое устройство, поскольку более важным критерием является качество регулирования, а также полученное КУ имеет низкую стоимость.