- •Лекция 1 введение
- •Лекция 2 Дискретные системы управления и их преимущества
- •2.1 Структура дискретной системы управления.
- •2.2 Выбор аппаратной части цф
- •2.3 Выбор языка программирования цф
- •2.4 Методы перехода к дискретной передаточной функции.
- •Лекция 3 использование z и w - преобразования
- •Лекция 4 способы программирования дискретной передаточной функции
- •4.1 Параллельное и последовательное программирование
- •4.2 Непосредственное программирование
- •4.3 Реализация цф в виде подпрограмм
- •Лекция 5 анализ и синтез дискретных су
- •5.1 Обеспечение заданной точности
- •5.2. Обеспечение заданного запаса устойчивости
- •Цифровые системы с экстраполятором первого порядка
- •Лекция 6 Расчет корректирующих средств
- •6.1. Расчет непрерывных корректирующих средств
- •Можно принять
- •6.2. Расчет дискретных корректирующих средств
- •Дискретная частотная передаточная функция
- •Переход к передаточной функции цвм дает
- •Типовые последовательные дискретные корректирующие звенья
- •Лекция 7 разработка микропроцессорных средств (мпс) дискретных су
- •7.1 Регистровая алу. Базовая структура ралу.
- •7.2 Регистровая алу разрядно-модульного типа
- •7.3 Наращивание разрядности обрабатываемых слов
- •7.4 Однокристальные ралу
- •Лекция 8 устройства микропрограммного управления микропроцессорных су
- •8.1 Устройства управления на жёсткой логике
- •Блок (узел) микропрограммного управления (бму).
- •8.2 Эмуляция системы команд (архитектуры) микро эвм посредством программирования
- •Лекция 9 модули памяти микропроцессорных су
- •9.1 Особенности и принцип построения озу
- •Статические озу
- •Динамические озу
- •9.2 Особенности и принципы построения пзу и ппзу
- •9.3 Организация и применение стековой памяти
- •Лекция 10 модули памяти микропроцессорных су(продолжение)
- •10.1. Классификация зу микро-эвм
- •10.2. Функциональные схемы озу, пзу, ппзу
- •10.2.1. Функциональные схемы озу
- •10.3. Организация многокристальной памяти
- •Лекция 11 основы реализации многопроцессорных систем
- •Лекция 12 основы реализации многопроцессорных систем (Продолжение)
- •Лекция 13 особенности разработки аппаратных средств
- •Разработка аппаратных средств мпу
- •Особенности и принципы построения разрядно - модульных микропроцессоров
- •Лекция 14 аналого-цифровые преобразователи
- •14.1 Обеспечение совместимости объекта измерения с процессором по форме представления информации
- •14.1.1 Основные операции аналого-цифрового преобразования
- •14.1.2 Алгоритмы аналого-цифрового преобразования и структуры
- •14.2 Оптимизация выбора бис ацп и бис цап микропроцессорных средств.
- •Лекция 15 датчики
- •15.1. Первичные преобразователи (датчики)
- •15..2. Свойства и разновидности измерительных преобразователей
- •15.3. Измерительные цепи
- •15.4. Контактные резистивные преобразователи
- •Лекция 16 датчики (Продолжение)
- •16.1. Реостатные и потенциометрические преобразователи
- •16.2. Электромагнитные первичные преобразователи
- •Лекция 17 датчики и исполнительные приводы
- •17.1. Ёмкостные первичные преобразователи
- •17.1.2. Пьезоэлектрические преобразователи
- •17.1.3. Тензометрические преобразователи
- •17.1.4. Оптические преобразователи
- •17.1.5. Тепловые преобразователи
- •17.1.6. Терморезисторы
- •117.2 Исполнительные приводы
- •Лекция 18 Промышленные контролеры
- •Лекция 19 Промышленные контролеры (Продолжение)
- •19.1 Локальные промышленные сети
- •19.2 Общие принципы построения промышленных контроллеров
- •19.3 Особенности распределенной системы управления
- •Лекция 20 типовые структуры су с эвм
- •2. Для автоматических систем характерна замена человека в контуре
- •Лекция 21 Дискретные системы управления на основе малых локальных сетей
- •Лекция 22 дискретные системы управления с параллельной обработкой данных
- •Лекция 23 многопроцессорные дискретные системы управления с общей памятью
- •Лекция 24 перспективы развития и внедрения дискретных су
- •Лекция 25 модели связи и архитектуры памяти
2.1 Структура дискретной системы управления.
Устройство цифровой обработки сигналов преобразует входной сигнал с помощью средств вычислительной техники, в соответствии с заданной задачей и заданным алгоритмом обработки. Обобщенная структурная схема микропроцессорной измерительной системы представлена на рисунке 2.1.
Рисунок. 2.1
Сигнал с измерительного элемента (Из.Э) подается на аналого-цифровой преобразователь (АЦП), который осуществляет дискретизацию входного аналогового сигнала x(t) (рисунок 2.2а) по времени, квантование и кодирование выборочных значений сигнала, следующих с периодом дискретизации Т. После дискретизации получается дискретный сигнал Xд(nT) (рисунок 2.2б), где n – номер отсчета.
Рисунок 2.2
При кодировании каждое значение Xд(nT) представляется кодом, состоящим из конечного числа двоичных разрядов. Таким образом, на выходе АЦП имеем цифровой сигнал X(nT).
Сигнал с АЦП подается на цифровой фильтр. На выходе цифрового фильтра формируется цифровой сигнал Y(nT).
Преобразование сигналов выполняется в соответствии с алгоритмом.
Y(nT)=A[x(nT)] (2.1)
Алгоритм А является основой синтеза структуры цифрового фильтра.
Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) и схема сглаживания (СС) служат для преобразования последовательности чисел в выходной аналоговый сигнал, подаваемый на исполнительный элемент (Ис.Э). ЦАП и АЦП являются соответственно выходными и входными узлами для ЦФ. К основным параметрам ЦАП и АЦП относится число двоичных разрядов, которое определяет точность вычислений. Чтобы обеспечить точность преобразования 0,1%, необходимо использовать 10-разрядные АЦП.
2.2 Выбор аппаратной части цф
Основной частью цифровой измерительной системы является цифровой фильтр (ЦФ). В основе алгоритма работы любого ЦФ лежат только три операции: задержка, сложение (вычитание) и умножение чисел, где под операцией задержки понимается хранение числа в течение необходимого интервала времени. Особенностью ЦФ для измерительных систем и систем управления является их работа в реальном масштабе времени, когда обработка сигналов в ЦФ должна происходить за время не более, чем период дискретизации (поступления входных сигналов).
Реализация ЦФ возможна с использованием аппаратного и программного методов выполнения операций.
При аппаратной реализации операций ЦФ представляет собой ряд операционных устройств, способ соединения которых определяет характер производимых вычислений.
Для построения таких устройств используются интегральные схемы (ИС) в виде регистров, сумматоров, умножителей и т.д.
В случае программной реализации ЦФ строится на базе микропроцессоров (МП), которые нашли широкое применение благодаря программируемости, гибкости в организации вычислений и высокому быстродействию.
МП состоит из операционной части, обеспечивающей логическую обработку информации, и управляющей части, декодирующей команды и вырабатывающей сигналы, необходимые для выполнения той или иной операции.
МП чаще всего имеют микропрограммное управление, при котором система команд реализуется в виде микропрограмм, каждая из которых состоит из микрокоманд, формирующих управляющие сигналы для исполнительных блоков МП. Различают аппаратное (жесткая логика) и программируемое (гибкая логика) управление.
При аппаратном управлении микропрограммы и микрокоманды формируются схемным путем.
Программирование осуществляется на командном уровне. При программируемом управлении программирование работы МП может осуществляться на микрокомандном уровне.