Разработка микропроцессорной системы климат-контроля

ВВЕДЕНИЕ

Быстрорастущие потребности современного общества требуют широкомасштабного, тотального использования новейших технологий в различных отраслях экономики, так называемого Hi-Tec(HighTechnogy). Разработка современных систем автоматизации технологического процесса производства является одной из актуальнейших задач развития экономики любого государства.

Крупнейший специалист в области информатики академик Е.П.Велихов в одной из своих статей высказал гениальную по своей простоте мысль: «Тот, кто умеет делать компьютеры, владеет миром». В России и странах СНГ развитие микроэлектроники в настоящее время находится в кризисном состоянии. В силу объективных исторических обстоятельств конца 90-х годов переход на производство субмикронных интегральных микросхем не был освоен, что привело к катастрофическому отставанию от мировой техники.

Все разнообразные средства цифровой техники: персональные компьютеры, микропроцессорные системы измерений и автоматизация технологических процессов, цифровая связь, телевидение, бытовая техника и т.д. строятся на единой элементной базе, в состав которой входят чрезвычайно разные по сложности микросхемы – от логических элементов, выполняющих простейшие операции, до сложнейших программируемых кристаллов, содержащих миллионы логических элементов.

С появлением микропроцессоров и СБИС с программируемой структурой произошло качественное изменение подхода к методам проектирования и изготовления средств автоматики.

Микропроцессор способен выполнять команды, входящие в его систему команд. Меняя последовательность команд (программу), можно решать различные задачи на одном и том же микропроцессоре. Иначе говоря, в этом случае задачи структура аппаратных средств не связана с характером решаемой задачи. Это обеспечивает микропроцессорам массовое производство с соответствующим снижением стоимости.

Данная работа посвящена разработке системы климат-контроля в квартирах и офисах, предусмотренной в так называемых «интеллектуальных» зданиях, в которых помимо нее предусмотрены:

- автономное питание от дизель-генераторной установки и солнечных батарей;

- системы охранной безопасности, включая пожарную, и блокировки лифтов;

- системы видеонаблюдения;

- системы телекоммуникации – интернет, спутниковая связь и TV.

1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Этапы разработки системы

1.1.1 Задачи и принципы управления.

Задача управления – изменять протекающие в объекте управления процессы посредством соответствующих команд для достижения поставленной цели.

Фундаментальными принципами управления являются:

- принцип разомкнутого управления;

- принцип компенсации – управление по возмущению;

- принцип обратной связи.

Таким образом, САУ – это система, стремящаяся сохранить в допустимых пределах рассогласование (ошибку) ε(t) между требуемыми х(t) и действительными у(t) значениями управляемых переменных с помощью их сравнения на основе принципа ОС и использования получаемых при этом сигналов управления.

Система, в которой входной сигнал х(t) – известная функция (детерминированный сигнал) на всем промежутке управления, называется системой программного управления.

Система, в которой задающий входной сигнал х(t) =const, называется системой стабилизации.

Система, в которой задающий входной сигнал x(t)– случайная функция, называется следящей системой. Система, управляющая только одной выходной величиной, называются одномерной. Одномерные системы могут быть системами программного управления, системами стабилизации и следящими системами.

Кроме того, на практике используются:

- системы с поиском экстремума показателя качества;

- системы оптимального управления;

- адаптивные системы.

1.1.2 Классификация САУ.

Системы автомаического управления (САУ) можно классифицировать по классам и принципам действия.

По классам дифференциальных уравнений:

Линейными системами называются систмы, описываемые линейными дифференциальными уравнениями, в противном случае система входит в класс нелинейных. Линейные и нелинейные дискретные системы описываются соответсвеннно линейными и нелинейными разностными уравнениями или системами разностных уравнений.

Линейные и нелинейные стационарные системы описываются дифференциальными уравнениями с постоянымикоэффициентами, а нестационарные системы с переменными коэффициентами.

Сосредоточенные системыили системы со средоточенными параметрами, описываются обыкновенными дифференциальными уравнениями.

Распределенныесистемы или системы с распределенными параметрами, описываются дифференциальными уравнениями в частных производных.

Существуют два закона управления: по отклонению выходной велины и по возмущению.

САУ по отклонению – принцип И.И.Ползунова, предложенная им в 1765г. В настоящее время используется в 90% промышленных САУ.

Достоинством САУ по отклонению является то, что она компенсирует влияние любого возмущающего воздействия, которое вызвало изменение значения ее выходного сигнала у от заданного значения. Это изменение фиксирует датчик и через цепь отрицательной обратной связи, сигнал контролируемого параметра поступает на вход сравнивающего устрйства, которое, в свою очередь, вырабатывает сигнал отклонения ε = х - х_ос , поступающег

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать