7.2 Синтез программного корректирующего устройства

Для того чтобы синтезировать программное корректирующее устройство запишем передаточную функцию параллельного КУ (72) в виде z-разностных уравнений, предварительно проведя обратное билинейное преобразование .

(80)

Приведем (80) к стандартному виду, разделив числитель и знаменатель на z²:

. (81)

По формуле (81) найдем разносное уравнение в реальном масштабе времени, то есть введя в числитель дополнительный сдвиг z–1. В результате получим:

(82)

Блок-схема возможной алгоритма коррекции изображена в Приложении А.

Реализация разностного уравнения на языке Assembler.

; 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 ;

А2 EQU ;

А3 EQU ;

B1 EQU ;

B2 EQU 1;

xl, x2, x3, DB 0; выделение памяти под

; переменные x(k-l), x(k-2), x(k-3)

yl,y2, DB 0; выделение памяти под

; переменные y(k-l), y(k-2)

; вычисляем значение выражения y(k)=Al*х1+А2*х2+А3*х3+В1*у1+В2*у2

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

add bl, al; прибавление к предыдущему результату

; в регистре bl имеем результат вычисления всего выражения

mov y3, y2; для следующего

mov y2, y1; такта

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

Очевидно, что структура непрерывного корректирующего устройства, изображённого на рисунке 7, является сложной. Применение такого устройства затрудняет практическую реализацию разрабатываемой системы и увеличивает общее количество узлов системы. Кроме того, поскольку в системе уже есть встроенный МП, то применение аналогового корректирующего устройства экономически нецелесообразно.

Применение программных корректирующих устройств на микропроцессорах позволяет варьировать параметры в широких пределах и быстро их изменять без изменения технического исполнения системы (это также важно при коррекции старения элементов системы программным способом, тогда как замена аналоговых устройств в данном случае не рациональна). Еще одним достоинством данного способа является точное выполнение зависимостей корректирующего устройства, тогда как для аналоговых корректирующих устройств трудно добиться точности, так как трудно точно подобрать номинал элементов в соответствии с расчетным.

Сравнивая эквивалентное время задержки на корректирующих устройствах (суммируя время задержки на аналоговых элементах, включенных последовательно) с временем, необходимым на программную коррекцию (число тактов необходимых на реализацию коррекции), можно сделать вывод, что программная коррекция более эффективна.

Ввиду всего вышеперечисленного выбираем программную коррекцию.