14.1 Методика проектирования цифрового контроллера
Состав исходных данных для проектирования контроллера
Набор параметров, формируемых при анализе технического задания на разработку системы управления (ТЗ на выполнение выпускной работы бакалавра):
1. Задачи системы управления.
2. Условия эксплуатации оборудования системы управления.
3. Взаимодействие с другими цифровыми подсистемами (компьютер верхнего уровня, другие контроллеры).
4. Тип сети для обмена данными между контролером и другими цифровыми устройствами (может не задаваться, тогда потребуется выбор).
5. Требования к точности формирования управления и к точности поддержания заданных значений регулируемых параметров.
Набор параметров, формируемых на этапе синтеза алгоритмов управления:
1. Аналитические выражения, которые представляют алгоритмы управления в виде конечно-разностных уравнений.
2. Перечень входных параметров алгоритма с указанием диапазонов значений в физических единицах (не в вольтах, а в единицах измеряемых физических параметров динамики объекта управления);
3. Перечень выходных параметров алгоритма с указанием диапазонов значений в физических единицах для физических параметров, воздействующих на объект управления;
4. Значение периода дискретности работы контроллера (период Т0);
Набор параметров, определяемых на этапе формирования функциональной схемы системы управления и выбора ее элементов:
1. Тип и характеристика датчиков (измерителей физических параметров объекта управления):
– диапазон значений измеряемого физического параметра PMIN, PMAX;
– диапазон значений выходного сигнала датчика DMIN, DMAX, соответствующий диапазону изменения физического параметра;
– тип и форма выходного сигнала датчика (потенциальный, импульсный, цифровой; напряжение или ток, частота, фаза, длительность импульса);
– точность измерения физического параметра DP (абсолютная), dP (относительная погрешность);
– вид статической характеристики датчика (линейная, квадратичная, неаналитическая).
2. Тип и характеристика исполнительных устройств (под исполнительным устройством в данном случае понимается совокупность усилителя мощности и силового механизма – ДПТ, сервопривода, реле и т.п.):
– состав исполнительный устройств: например, в системах регулирования
температуры обычно два исполнительных устройства – нагреватель и
охладитель;
– диапазон значений входного сигнала усилителя мощности;
– диапазон значений физического параметра, который формируется на выходе
силового механизма;
– тип и форма входного сигнала для усилителя мощности (потенциальный,
импульсный, цифровой; напряжение или ток, длительность импульса)
3. Способ формирования задающего воздействия (воздействий для многоконтурной системы):
– ручной способ: например: потенциометры, переключатели;
– от аналоговых элементов, автоматически перемещаемых различными
механизмами;
– значение в цифровом виде от другого контроллера или компьютера верхнего
уровня управления, передается через параллельный или последовательный
интерфейс;
– программное формирование значения задающего воздействия по временной
или параметрической шкале.
4. Дополнительные цифровые интерфейсы контроллера:
– для связи с другими контроллерами или компьютерами;
– для средств отображения данных (индикаторы, экраны);
– для загрузки исполнимых программ;
– для отладки или тестирования.
|
