Достоинства, недостатки и особенности применения
К достоинствам систем с цифровыми управляющими вычислителями по сравнению с аналоговыми и релейными управляющими системами можно отнести:
· возможность реализации разнообразных алгоритмов управления без изменения аппаратуры управляющего блока;
· широкий частотный диапазон обрабатываемых и формируемых сигналов;
· снижение массы и габаритов управляющего блока;
· повышение надежности аппаратуры, удобство резервирования;
· возможность эффективного диагностирования как управляющего вычислителя, так и аналоговых устройств, подключенных к нему;
· реконфигурация алгоритмов управления и управляющей аппаратуры при отказах, возможность адаптивного и интеллектуального управления;
· отсутствие «плавающего» изменения параметров элементов, составляющих вычислитель (т.н. дрейфа параметров);
· реализация только на цифровых микросхемах.
Однако системы управления с цифровыми управляющими устройствами не свободны от недостатков, к которым можно отнести:
· необходимость введения в состав системы блоков согласования аналоговых и цифровых устройств – АЦ - и ЦА - преобразователей;
· изменение динамических свойств системы с цифровым регулятором по сравнению с аналоговой системой и, как следствие, невозможность прямого переноса алгоритмов, разработанных для аналоговых контуров управления, в цифровую систему;
· применение специальных методов синтеза алгоритмов управления для цифровых систем;
· появление задержки в выработке сигналов для исполнительных устройств за счет времени, затрачиваемого на аналого-цифровое преобразование и вычислительной задержки на реализацию алгоритмов;
· точность обработки информации ограничивается разрядностью представления данных, разрядностью и быстродействием вычислителя;
· усложнение печатного монтажа на платах, увеличение количества проводников в шинах связи между блоками вычислителя;
· влияние надежности и эффективности программного обеспечения на надежность и качество работы всей системы управления.
Особенности использования цифровых контроллеров
1. При использовании цифрового контроллера в системе управления возникает необходимость в его сопряжении с аппаратурой объекта управления, формирующей или принимающей аналоговые сигналы. Такие устройства сопряжения с объектом (УСО) могут существенно различаться по аппаратному составу и принципам обработки сигналов. Стоимость разработки средств УСО достигает до 70% стоимости всей системы управления.
2. Вычислительные алгоритмы, реализуемые цифровым контроллером, должны выполняться с учетом реального времени (в масштабе реального времени – МРВ, real-timesystem). В аналитической записи цифровых алгоритмов обычно присутствует значение периода дискретности  , которое должно соблюдаться цифровым контроллером при выполнении обработки данных. Средством обеспечения масштаба реального времени являются таймеры, входящие в состав вычислителя.
3. На каждый цифровой контроллер возлагается несколько различных задач цифровой обработки данных или контроля за состоянием подсистем объекта управления. Программное обеспечение вычислителя должно обеспечивать квазипараллельное выполнение таких задач, причем каждой со своим заданным периодом дискретности (многотактные системы).
4. Выполнение алгоритмов управления или контроля имеет циклический характер. Это означает, что любой выполненный алгоритм через некоторый промежуток времени будет выполняться снова и может использовать как новые, так и предшествующие данные о состоянии объекта управления.
5. Принципы организации бортового вычислителя позволяют ему не только циклически выполнять основные алгоритмы управления, но также реагировать на внешние или внутренние события, происходящие в произвольные моменты времени, т.е. имеющие асинхронный характер. Такими событиями являются сигналы от других подсистем о готовности данных, сигналы об отказах оборудования, команды экипажа или наземных служб (для ЛА) или команды персонала АСУТП. Обработка асинхронных событий выполняется путем прерывания текущих вычислений и должна поддерживаться как специальными аппаратными средствами, так и программным обеспечением.
6. Аппаратура управляющего вычислителя, как правило, резервируется и имеет средства для внутреннего контроля и диагностирования. Средства контроля и диагностики могут быть как аппаратными, так и программными.
7. Подсистемы ЛА, в которых используются БЦВМ: РЛС, система воздушных сигналов, прицельно-навигационный комплекс, пилотажно-навигационный комплекс (самолетовождение), управления полетом (автопилоты), управления тягой, отображения информации, регистрации полетных данных, контроль двигателей и топливной системы.
P.S. Что-это мы всё о процессорах да контроллерах. Иногда важно послать всё к чёрту и вырваться куда-нибудь на природу...к примеру на рыбалку в дельте Волги (в районе Астрахани). В общем, если вам не чужды азарт ловли леща, воблы или к примеру сома, если вам нравится рыбалка на Волге
- обязательно зайдите на сайт www.ulov10tonn.ru. Именно там вы найдёте всё необходимое.
|
