1.2.17 Функції цифрового керування

Цифрове управління звичайно складається із таких операцій:

1) визначення управляючих впливів шляхом обчислення на ЕОМ управління процесом;

2) перевірка виконання умов безпеки для реалізацій цих впливів та заборони впливів на процес при невиконанні цих умов;

3) включення управляючих впливів;

4) видача повідомлень про вироблені впливи та про їх закінчення.

Найважливішою операцією є перевірка виконання умови безпеки.

Для цього необхідно щоб:

1) всі необхідні попередні дії було виконано;

2) ключові змінні стану знаходились у встановлених межах;

3) зміна значень змінних управління не повинна перевищувати визначеного проценту цієї величини;

4) рішення оператора було виконане.

До типових режимів роботи відносяться пуск, зупинення обладнання та зміна навантаження. При цьому людина-оператор може розглядатися як основна частина комплексу обладнання із своїм коефіцієнтом передачі, постійною часу та чистим запізнюванням

1.2.18 Безпосереднє цифрове керування

Безпосереднє цифрове управління - це функція керуввання, яка забезпечує керування змінними процесу таким чином, щоб вони відповідали сигналам еталонних значень, які видаються у вигляді певної послідовності процедур та керуючих впливів. При цьому ЕОМ керування процесом замінює собою звичайні аналогові автоматичні пристрої, за допомогою яких реалізується закон керування процесом (Рис. 1.73)

Рис. 1.73 Безпосереднє цифрове керування

Безпосереднє цифрове керування складається із таких операцій:

1)виробка вихідних даних вимірювальної величини за допомогою давача та аналого-цифрове перетворення її у код ;

2)згладжування та фільтрація даних ;

3)зрівняння величини з еталонним заданим значенням для одержання сигналу розузгодження (сигналу похибки);

4)перетворення сигналу похибки за допомогою алгоритму управління для одержання вихідного сигналу;

5)приведення в дію відповідних запобіжних пристроїв та виконання мір безпеки перед операцією видачі вихідного сигналу;

6)запуск цифро-аналогового перетворювача для видачі сигналу управління , який підсилюючи-перетворюючим пристроєм ППП перетворюється у відповідний управляючий вплив , який поступає на виконавчий пристрій ВП.

1.2.19. Коректування впливу похибки перетворення аналогового сигналу у дискретний.

Похибки між ідеальними номінальними та вимірюваними дійсними значеннями виникають дій деяких допущень перетворення та обмежень:

1)принципу вимірювання;

2)визначення розташування давачів у процесі;

3)методів виключення впливу завад.

Коректування представляю собою виключення впливу завад на відображення вимірюваної величини.

Визначають:

1)статичне коректування вимірюваних значень (компенсація);

2)динамічне коректування вимірюваних значень (фільтрацію, згладжування).

Коректування за рахунок виключення впливу завад можливе лише в тому випадку, якщо завади можна вимірювати.

Найпростішим методом збільшення оцінки вимірюваних значень є формування середніх. Цей метод використовується головним чином, у тих випадках, коли дані процесу служать для його контролю.

Середні значення формуються на основі значень АЦП по 4 циклам зчитуванням

(.1.44 )

У випадках швидкодіючих процесів метод формування середніх значень із-за відносно великих затрат часу стає недоцільним. Тому треба виконувати динамічне коректування за допомогою цифрової фільтрації.

Найпростішим фільтром низьких частот 1-го порядку з часовою константою є

або у різницевому представленні

або

яке у формі алгоритму роботи ЕОМ можна перетворити у рекурсивну форму

,

де - фактор згладжування, - час опиту.

Фільтрацію можна виконати і на основі теорії оптимальних фільтрів.

Оптимальний фільтр - це передаточна ланка, яка виконує оптимальну фільтрацію сигналу завад, наприклад