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 при малых объёмах и весах 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 можно 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 УЦВМ с пульта.

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

7. УЦВМ обеспечивает 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

Функциональная схема САУ представлена на рис. 1, где

АЦ₂П – аналого-цифровой преобразователь (преобразователь напряжения в код УЦВМ);

Ц₁Ц₂П – преобразователь кода датчиков в код УЦВМ;

Рисунок 2.1.1 – Функциональная схема САУ с УЦВМ

УЦВМ – управляющая цифровая вычислительная машина;

Ц₂АП – цифро-аналоговый преобразователь (преобразователь кода УЦВМ в напряжение исполнительных органов);

Ц₂Ц₃П – преобразователь кода машины в код исполнительных органов.

ЦВМ является устройством дискретного действия. Вся информация в ней представляется 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 в АЦП, ЦЦП и ЦАП 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, где

– номера алгоритмов;

– отрезки времени просчёта по соответствующему алгоритму;

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

Рисунок 2.1.2 – Циклограмма работы САУ с ЦВМ

Дата добавления: 2015-08-05