Цифровые системы управления

В настоящее время практически все разрабатываемые САУ используют в качестве счетно-решающего прибора управляющие цифровые вычислительные машины (УЦВМ) или микропроцессоры. Их широкое применение связано с рядом больших преимуществ перед аналоговыми вычислительными машинами. Это обусловлено следующим:

1. УЦВМ позволяет очень быстро изменять алгоритмы управления путём их перепрограммирования в УЦВМ.

2. УЦВМ позволяет решать очень сложные алгоритмы управления в малых объёмах вычислительной машины.

3. УЦВМ позволяет одновременно управлять несколькими каналами.

4. УЦВМ помимо расчётов по алгоритмам управления позволяет осуществить проверку всей системы управления и самопроверку, по результатам которых могут осуществить замену вышедших из строя блоков и приборов на резервные блоки и приборы.

5. С помощью УЦВМ оператор может легко вносить изменения в технологический процесс и работу системы управления с пульта.

6. УЦВМ позволяет анализировать производительность технологической системы и учитывать количество выпускаемой продукции.

7. Стабильность коэффициентов системы управления.

К недостаткам относится дискретизация процесса управления, которая приводит к некоторому ухудшению показателей качества САУ.

2.1 Функциональная схема САУ и её циклограмма работы.

Функциональную схема САУ представлена на рис. 2.1.1.

Рисунок 2.1.1. Функциональная схема САУ с УЦВМ

ПНК₂ — преобразователь напряжения в код машины;

ПК₁К₂ — преобразователь кода датчиков в код машины;

УЦВМ — управляющая цифровая вычислительная машина;

ПК₂Н — преобразователь кода машины в напряжение исполнительных органов;

ПК₂К₃ — преобразователь кода машины в код исполнительных органов.

ЦВМ является устройством дискретного действия. Все результаты в ней представляются в виде цифровых кодов. Процесс реализации алгоритмов в ЦВМ состоит из последовательно выполняемых алгоритмов и логических операций по заданной программе. Каждая такая операция выполняется за конечное, хотя и маленькое, время, но поскольку операции выполняются последовательно, то время расчёта по заданному алгоритму находится суммированием отрезков времени на проведение каждой операции.

Преобразование сигналов ПНК и ПКН также требует определённого времени. Таким образом, возвращение к выполнению одной и той же операции в алгоритме управления происходит через вполне заметный промежуток времени. Простейшая циклограмма работы представлена на рис. 2.1.2.

Рисунок 2.1.2 Циклограма работы САУ с ЦВМ

А₁,А₂,…,А_r — номера алгоритмов;

t₁,t₂,…,t_r — отрезки времени просчёта по соответствующему алгоритму;

Т_о — такт счёта, это тот промежуток времени, через который повторяется одна и та же операция.

Дата добавления: 2014-12-07