7.2 Синтез программного корректирующего устройства
Запишем передаточную функцию корректирующего устройства в виде z-разностных уравнений, для чего воспользуемся программой для преобразования передаточной функции в разностное уравнение (рисунки 17-20).
Рисунок 17 – Задание начальных параметров (шаг 1)
Рисунок 18 – Ввод передаточной функции (шаг 2)
Рисунок 19 – Результат преобразования (шаг 3)
Рисунок 20 – Окно «О программе»
Ук(nT)=0,0027x((n-1)T)+0,0009x((n-2)T)-3,8421y((n-1)T)-9,8191y((n-2)T)+
+y((n-3)T)
Код программы коррекции:
;Расчет разностного уравнения
; x - входной сигнал
; y- выходной сигнал
i_port EQU 1lh; номер порта для чтения
o_port EQU 12h; номер порта для записи
Al EQU 0.0027;
А2 EQU 0.0009;
А3 EQU 0;
B1 EQU 3.8421;
B2 EQU 9.8191;
B3 EQU 1;
xl, x2, x3 DB 0
;выделение памяти под переменные x(k-l), x(k-2), x(k-3)
yl,y2, y3 DB 0
; выделение памяти под переменные y(k-l), y(k-2) , y(k-3)
; вычисляем значение выражения y(k)=Al*х1+А2*х2+А3*х3+В1*у1+В2*у2+В3
start: ;метка начала цикла коррекции
in al, i_port; чтение данных из порта
mov al,Al; вычисление слагаемого А1*х1
mov bl, al; сохранение результата в bl
; в результате имеем А1*х1 в регистре bl
mov al, X2; вычисление
mul al, А2; слагаемого А2*х2
add bl, al; прибавление к предыдущему результату
; в результате имеем А1*х1+А2*х2 в регистре bl
mov al, X3; вычисление
mul al, А3; слагаемого А3*х3
add bl, al; прибавление к предыдущему результату
; в результате имеем А1*х1+А2*х2+А3*х3 в регистре bl
mov al, yl; вычисление
mul al, Bl; слагаемого Bl*yl
add bl, al; прибавление к предыдущему результату
mov al, y2; вычисление
mul al, B2; слагаемого В2*у2
mov al, y3; вычисление
mul al, B3; слагаемого B3*y3
add bl, al; прибавление к предыдущему результату
add bl, al; прибавление к предыдущему результату
; в регистре bl имеем результат вычисления всего выражения
mov y3, y2; для следующего такта
mov y2, y1;
mov yl, bl
mov x2, xl;
mov xl, x;
out o_port, bl; вывод управляющего сигнала из bl
jmp start; зацикливание на начало программы
7.3 Выбор корректирующего устройства
Были рассмотрены два вида корректирующих устройства: программное и аппаратное. Отличительной особенностью аппаратных КУ является их высокое быстродействие. Однако при современных вычислительных мощностях персональных и промышленных компьютеров этот факт не является решающим.
Наиболее важным на сегодняшний день является такой фактор как преемственность, или возможность безболезненного переноса КУ с одной системы на аналогичную. Перенос аппаратного КУ является затруднительным, т.к. все параметры такого КУ являются жесткими и даже при небольших отличиях систем становится непригодным.
Программное КУ с этой точки зрения является предпочтительным. Переносимость с одной платформы на другую, легкость эксплуатации и поддержания работоспособности. Возможно легко изменять параметры программы коррекции, что позволяет использовать одну программу для нескольких аналогичных систем.
Заключение
В ходе курсового проектирование была разработана система автоматического управления душевой кабинкой на орбитальной станции. Система формируется с учетом микропроцессорного управления.
На первом этапе проектирования была подобрана элементная база, были найдены передаточные функции элементов и всей непрерывной системы в целом. Далее было проведено исследование непрерывной системы.
Ввиду недопустимого системного управления было решено синтезировать корректирующее устройство. Синтез желаемой системы осуществлялся по методу запретной зоны.
Был осуществлен синтез корректирующего устройства двух типов: аппаратного и программного.
Исследуя положительные и отрицательные черты этих двух типов корректирующих устройств, было решено установить программу коррекции.
Таким образом, после продолжительного проектирования была получена дискретная система автоматического управления, удовлетворяющая требования, поставленным в техническом задании. Работоспособность системы подтверждается многочисленными характеристиками, приведенными в отчете.