Главная  Система автоматического управления 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [ 79 ] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92]

Дополнительные ограничения также связаны с применением АЦП и ЦАП. Указанные ограничения необходимо учитывать при исследовании качества работы и устойчивости системы на рис. 3.31, а.

На микропроцессоре можно не только реализовать все рассмотренные структуры регуляторов с равномерным и неравно-

Регулятор

Одъект

регулирования

Gfs)

АЦП1

АЦЛ2

6(3)

x(t)

Регу}1ятор

вП)\

Устройство сопряжений

Нанапы

А, В (УВВ1)

Ианапы А, В (УВВ2)

„Электроника

т-20"

met)

Рис. 3.31

мерным, постоянным и переменным шагом квантования, с постоянными и зависимыми от скорости входного воздействия коэффициентами, н.о и возложить на микропроцессор дополнительно функции элемента сравнения (рис. 3.31, б), переключателя режимов работы системы, самонастройки и др.

Рассмотрим построение цифровых регуляторов на МИ среднего быстродействия серии К580.

Устройства сопряжения МП с непрерывной частью системы управления. Такими внешними устройствами по отношению к микропроцессору являются цифроаналоговые и аналого-цифровые преобразователи (ЦАП и АЦП). Цифроаналоговый преобразователь - функциональный узел, однозначно преобразующий кодовые комбинации цифрового сигнала в значения анало-



гового сигнала. Аналого-цифровой преобразователь решает задачу поиска однозначного соответствия аналоговому сигналу , цифрового кода. В настоящее время отечественной промышленностью освоено достаточное количество типов БИС ЦАП и АЦП [1; 2; 30].

Одно из основных требований к АЦП и ЦАП заключается в возможности их сопряжения с МП, что предполагает совместимость логических уровней цифровых сигналов преобразователей и шины данных микропроцессора, совпадение видов цифровых кодов и формата данных, программную совместимость.

Для сопряжения микропроцессора серии КБ£0 с непрерывной частью системы управления можно успешно применят-преобразователи серии К572. Наличие в этой серии 12-разрядкых АЦП и ЦАП дает возможность при необходимости наращивать разрядность входных и выходных данных с минимальными доработками устройства сопряжения.

Принципиальная схема устройства сопряжения (УС) микропроцессора серии К580 с непрерывной частью системы управления показана на рис. 3.32. Это устройство обеспечивает обмен данными между микропроцессором и входным и выходным преобразователями без прерывания программы. Устройство имеет следующие характеристики: диапазон входных аналоговых сигналов 0...4 В; диапазон выходных аналоговых сигналов ±12 В; время преобразования (приема) информации в АЦП Т„р = 120 мкс; гремя установления (выдачи) информации ЦАП выд~ 15 мкс; шаг квантования АЦП Аацп= 10" В; разрешающую способность ЦАП 6 = 2. 10"=* В.

Основными узлами устройства являются 12-разрядные АЦП и ЦАП, реализованные на базе микросхем К572ПВ1 и К572ПА2 соответственно. Кроме БИС АЦП и ЦАП, устройство содержит генератор тактовых и.мпульсов (микросхема DDI типа К155ЛАЗ), который формирует последсвательность импульсов с максимальной частотой 2Е0 кГц и скважностью 50% для обеспечения работы цифровой части микросхемы К572ПВ1, генератор импульсов синхронизации (микросхема DD2 типа К155ИЕ8), который является делителем частоты повторения тактирующих импульсов на 32, обеспечивает синхронизацию АЦП и управляет записью выходной информации микропроцессора во входные регистры {RGJ и RG2) ЦАП, прецизионный компаратор (микросхема DA3 типа К521САЗ) для формирования логического сигнала (амплитудой не менее 10 В), которым останавливается процесс преобразования в АЦП. В устройство также входят источники питания (на микросхемах DA1 и DA4 типа К140УД7), которые обеспечивают заданные уровни опорных напряжений для БИС АЦП и ЦАП, сумматоры (на микросхемах DA2 и DA6 типа 544УД2 и К140УД20 соответственно) для суммирования вы-иодных токов ЦАП (микросхема К572ПВ1 имеет внутренний ЦАП в цепи отрицательной обратной связи), масштабирующий усилитель (микросхема DA5 типа К140УД7) для обеспечения требуемого уровня выходных сигналов цифрового регулятора.

Микросхема ЦАП К572ПА2 включена по схеме четырех-квадратного перемножителя и обеспечивает формирование биполярного выходного сигнала. Для работы ЦАП в этом режиме с дополнительным двоичным кодом в устройстве используется инвертор знакового разряда (микросхема DD3.1 типа К155ЛАЗ).



/?/ по

BBI.I

ивви

\2 BDIA

•CI 15нФ

нд52г ндбгг

IVB2

*1SB

Q

h: 100

r5v--

lfCI33

-L x

R7 1,6k

И572ЛВ1

VM НД522 2

VB7KCI3S RIO /а-ИгТ!


Riim

RI2r\ 20k\

.RISIOk RWIOk

\llOK„

<3-

"97

\,ен

ЦшрроВой коднаип

+I5B

код em Ш

vAi,m.M54mm7,m-5mi,. дАВ-нмудго;вАЗ-т1САз

Рис. 3.32



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [39] [40] [41] [42] [43] [44] [45] [46] [47] [48] [49] [50] [51] [52] [53] [54] [55] [56] [57] [58] [59] [60] [61] [62] [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] [70] [71] [72] [73] [74] [75] [76] [77] [78] [ 79 ] [80] [81] [82] [83] [84] [85] [86] [87] [88] [89] [90] [91] [92]

0.001