Главная  Микропроцессорные системы 

[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]

представление выходных сигналов датчиков в цифровой форме. Обычно подобные сигналы являются непрерывными во времени, поэтому здесь не возникает каких-либо трудностей с организацией обмена данными. Для упрощения процедуры ввода можно использовать условный программный обмен данными.

Составленная на основе изложенных соображений блок-схема алгоритма определения начальных условий

Рис. 5.20. Программный блок экстраполяции оценки

Рис. 5.21. Программный блок преобразования оценки

I Z,:=Mut(xo„.xoM]

гг:=Ми1{уо„.уо„}

I з-гЧЦ

Z:=l}tv{XoM,yoM\

Vect{xiMym

представлена на рис. 5.19, где процедуры sin{-}, cos{-}, M.ul{- , •} обозначают стандартные подпрограммы над операндами, заключенными в скобки (Mul обозначает умножение). Штриховой линией показано, что определенная совокупность процедур может быть объединена S более сложную подпрограмму Rect{- , •}, смысл которой заключается в пересчете полярных координат {р, в} или {V, } в прямоугольные (лгом, уом} или {Vx, Vy} в соответствии с рис. 5.15. Для простоты здесь предполагается, что операции масштабирования осуществляются в процессе аналого-цифрового преобразования входных данных (т. е. аппаратным путем), и, следовательно, соответствующие программные операции отпадают. Кроме того, здесь не рассматриваются также операции поиска сигналов и отсчета значений (0)



и 1(0), которые подробно рассмотрены в § 5.2. Можно предположить, что эти операции выполняются аппаратными средствами.

Таким образом, программная часть алгоритма начинается с ввода первоначальных наблюдений {р{0), 6(0), У(0), Ч(0)} и заканчивается вычислением компонентов начального вектора состояния

о(0) = [д;о(0), У.(0), уо{0), Уу{0)].

2. Экстраполяция оценки. Содержание этой процедуры определяется матричным выражением, записанным в соответствующем блоке на рис. 5.17. Используя данное выражение для переходной матрицы Ф, можно представить рассматриваемый программный блок в виде простейшей схемы на рис. 5.20, которая соответствует исходной модели движения (5.11). На практике могут встречаться гораздо более сложные задачи, для которых выделение самостоятельного блока экстраполяции оценки оказывается необходимым.

3. Преобразование оценки. Операции, выполняемые этим программным блоком, имеют наглядную геометрическую трактовку и описываются выражением (5.13) для оператора G{a}. Смысл соответствующих вычислений заключается в пересчете декартовых координат точки О и конца вектора V в полярные координаты (с центрами в точках М м О). Программа вычислений может быть представлена в виде стандартных подпрограмм Vect{- , •}, которые объединяют ряд типовых процедур: умножение (Mul), деление (Div), извлечение квадратного корня (Sqrt) и вычисление арктангенса (Arctg). Такая организация программного блока иллюстрируется рис. 5.21, где вторая подпрограмма Yect{Vx, Vy} раскрывается аналогично первой Уес1{л;ом, уом}.

Необходимо подчеркнуть, что реализация рассматриваемого программного блока с помощью микро-ЭВМ требует очень большого объема вычислительных затрат, причем весь объем вычислений должен выполняться на каждом периоде поступления сигнала (Го на рис. 5.16), в отличие от блока «Определение начальных условий», выполняемого лишь прн включении системы и сравнительно редких нарушениях измерительного процесса. Поэтому именно этот блок - блок «Преобразование оценки» - играет определяющую роль при выборе струк-220



гуры и программного обеспечения микропроцессорной системы на последующих этапах проектирования.

4- Управление стробированием. Этот программный блок отражает специфику обработки сигналов, вытекающую из исходной постановки задачи (см. п. 5.4.1) и связанную с желанием обеспечить взаимодействие вычислительного устройства с трактом приема входных сигналов для снижения загрузки вычислительного устройства при действии помех и флюктуации. Эта за-

г-rv-г

"ГТ-"п-"-г

Рис. 5.22. Временные диаграммы к принципу предварительной селекции принимаемых сигналов

дача решается путем предварительной селекции (стробирования) принимаемых сигналов как по временным,, так и по амплитудным признакам.

Операция селекции импульсных сигналов по времени прихода с применением МП для управления стробирую-щим устройством подробно рассмотрена в § 5.2. В данном случае эту операцию необходимо осуществить дважды - в канале дальности (рис. 5.22,6) и в канале азимута (рис. 5.22,в). Для этой цели требуется два преобразователя код - время, управляемые от вычислительного устройства по результатам оценивания параметров р и 0 и соответственно две операции вывода данных Тр и -Cg на управляющие шины этих преобразователей. В результате на выход стробирующего устройства (рис. 5.22,г) проходят полезные импульсы сигнала (по-



[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]

0.0015