Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Тема 5: Цифровые системы управления.

1. Откройте предложенный файл с данными «Задание.xlsx».
2. В ячейку I2 введете значение курса обмена «30,05».
3. Сделайте активной ячейку H3. Введите в нее формулу: =E3*F3*I2.
4. С помощью автозаполнения заполните оставшиеся пустые ячейки в таблице.
5. Посмотрите формулу в ячейке H4: =E4*F4*I3. Это неправильная формула - ячейка I3 не заполнена.
6. Внесите изменения в формулу в ячейке H3: =E3*F3*$I$2.
7. С помощью автозаполнения заполните оставшиеся пустые ячейки в таблице.
8. Сохраните документ. Имя файла «Задание 4», Папка «Занятие 5».

Тема 5: Цифровые системы управления.

Цели: ознакомление с цифровыми системами управления.

Задачи: изучить дискретные системы автоматического управления, освоить цифровые средства обработки информации в САУ и сетевые компоненты САУ.

Учебные вопросы: Дискретные системы автоматического управления. Цифровые средства обработки информации в САУ. Сетевые компоненты САУ.

Учебная информация: Особенности дискретного управления. Работа дискретных систем (ДС) связана с воздействием, передачей и преобразованием последовательности импульсов.

В отдельные точки ДС сигналы управления поступают в некоторые заданные или произвольные промежутки времени.

Характерной чертой любой ДС является наличие импульсных элементов (ИЭ), с помощью которых осуществляется преобразование непрерывных величин в последовательности дискретных сигналов - импульсов.

Современная теория управления располагает универсальным методом исследования дискретных систем на основе специального математического аппарата - дискретного преобразователя Лапласа, который позволил максимально приблизить методологию исследования ДС к методологии исследования непрерывных систем. Однако работа ДС связана с квантованием непрерывных сигналов и теория управления дискретными системами имеет существенные особенности, обусловленные наличием в этих системах импульсных элементов.

Решетчатой функцией называется функция, получающаяся в результате замены непрерывной переменной на дискретную независимую переменную, определенную в дискретные моменты времени nТ, n = 0, 1, 2, … Непрерывной функции x(t) соответствует решетчатая функция х(nТ), где Т – период квантования, при этом непрерывная функция является огибающей решетчатой функции. Отсчеты по шкале времени удобно вести в целочисленных единицах периода квантования Т. С этой целью вместо переменной t непрерывной функции введем новую переменную t=t/T, при этом непрерывной функции x(t) будет соответствовать решетчатая функция х(n) º x_n.

Импульсная модуляция. Последовательность импульсов в ИС подвергается импульсной модуляции.

Процесс импульсной модуляции состоит в изменении по определенному временному закону какого-либо параметра периодически повторяющихся импульсов. Применительно к немодулированной последовательности импульсов (рис. 1, а) такими параметрами являются амплитуда импульсов А, длительность bT, и период повторения Т.

Величина, определяющая закон модуляции, называется модулирующей величиной. Если по закону изменения модулирующей величины изменяется амплитуда импульсов, то модуляция называется амплитудно-импульсной (АИМ), если изменяется ширина - широтно-импульсной (ШИМ), при изменении периода - временно-импульсной модуляцией (ВИМ).

Характеристика импульсного элемента - зависимость величины модулируемого параметра выходной последовательности импульсов от соответствующих дискретных значений входной величины.

На линейном (рабочем) участке крутизна характеристики импульсного элемента равна коэффициенту усиления импульсного элемента.

Импульсные элементы разнообразны по конструкции (механические, электромеханические, фотоэлектрические, электронные).

Импульсные системы могут быть линейными и нелинейными. САУ с цифровыми ЭВМ или цифровыми вычислительными устройствами (ЦВУ) называются цифровыми системами автоматического управления, или цифровыми автоматическими системами (ЦАС).

Функциональные схемы цифровых систем. В системы автоматического управления ЦВУ можно включать вне замкнутого контура управления, в замкнутый контур управления и в качестве элемента сравнения. Наиболее характерные примеры включения ЦВУ в состав систем управления приведены на рис. 1.

Рис. 1

Вопросы для самопроверки:

1) Дискретные системы автоматического управления: особенности дискретного управления; решетчатая функция; импульсная модуляция; параметры импульсных элементов; функциональные схемы цифровых систем; преобразователи АЦП; преобразователи ЦАП; управление системами на базе ЭВМ.

2) Цифровые средства обработки информации в САУ: аналоговые электронно-вычислительные машины; цифровые электронно-вычислительные машины; микро-ЭВМ и микроконтроллеры.

3) Сетевые компоненты САУ: архитектура открытых информационных систем; локальные управляющие вычислительные сети; топологии локальных сетей; топология «шина»; топология «звезда»; топология «кольцо».

Список литературы:

1. Мирошник И.В. Теория автоматического управления. Линейные системы: Учебное пособие для вузов. - СПб.: Питер, 2005. - 336 с.

2. Туманов М.П. Технические средства автоматизации и управления: Учебное пособие. – М.: МГИЭМ, 2005, 71 с. URL: http://rs16tl.rapidshare.com/files/21651582/2889232/ Tehnicheskie_sredstva_avtomatizatsii_i_upravleniya.rar.

3. Михайлов В.С. Теория управления. – К.: Выща школа, 1988.

4. Зайцев Г.Ф. Теория автоматического управления и регулирования. – К.: Выща школа, 1989.