14.2 Основные этапы проектирования контроллера . в рамках выпускной работы бакалавра
Основные этапы проектирования контроллера
в рамках выпускной работы бакалавра
1. Подготовка законов управления к реализации в контроллере.
2. Построение функциональной схемы контроллера.
3. Предварительная разработка структуры программного обеспечения и оценка требуемых вычислительных ресурсов
4. Разработка принципиальной электрической схемы вычислителя и всех элементов УСО (устройств ввода-вывода).
5. Разработка программного обеспечения вычислителя.
6. Точное определение требуемых вычислительных ресурсов и коррекция принципиальной схемы и программного обеспечения.
7. Натурное макетирование аппаратуры вычислителя и комплексное тестирование вместе с ПО.
1.3 Подготовка законов управления к реализации в контроллере
1.3 Подготовка законов управления к реализации в контроллере
Как правило, в рамках бакалаврской работы на этом этапе выполняются следующие виды работ:
1. Анализ алгоритмов управления, полученных на этапе синтеза. В алгоритмах управления выделяют те входные параметры, которые измеряются непосредственно, и те параметры, которые необходимо вычислять.
Для тех параметров, которые нельзя измерять непосредственно, следует сформировать аналитические зависимости для их вычисления (алгоритмы численного дифференцирования и интегрирования).
2. Если известно, что сигналы измеряемых параметров содержат шумы или выбросы, то в алгоритмическое обеспечение должны быть добавлены алгоритмы цифровых фильтров, усреднения, отбраковки единичных выбросов.
3. Определение разрядности устройств аналого-цифрового преобразования (АЦП, преобразователей ЧИМ или ШИМ и аппаратных средств измерения частоты/периода или ширины импульсов). Исходим из того, что точность
АЦ-преобразования должна быть не хуже точности измерения параметра.
Выбираем значение относительной погрешности АЦ-преобразования:
 (не в процентах, а в относительных единицах).
Абсолютная погрешность АЦ-преобразования:
 .
Разрядность АПЦ вычисляется как:
 .
Значение NАЦПокругляется до большего целого.
4. Формирование функций для вычисления физических значений входных параметров алгоритмов на основании данных, получаемых после
АЦ-преобразования (пример использования – в лабораторных №2 и №3).
5. Выбор формата для внутреннего представления данных. Как правило, для вычислений по алгоритмам управления удобнее использовать формат с плавающей точкой (запятой). Исходя из минимизации объема вычислений, нужно выбрать такую структуру формата ПЗ, которая наиболее удобна для реализации на выбранном контроллере.
|
