Електроний посібник з
дисципліни "Мікропроцесорні системи"
 
Дипломный проект
                             10. ПРИКЛАДИ РОЗРОБКИ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ НА БАЗІ МК-51

  Організацію вводу/виводу аналогових сигналів розглянемо на прикладі керування нагрівальною піччю для сушіння керамічних заготовок. Об'єкт керування являє собою камеру, у якій нагрівання забезпечується електронагрівником. Керування потужністю нагрівача проводиться за допомогою широтно-імпульсної модуляції (ШІМ) з періодом від 1 с до 200 с. Контроль температури виконується за допомогою терморезистора з перетворювачем, який має лінійну струмову характеристику від 4 до 20 mА. При 0?С - 4 mА, при 400?С - 20 mА.
Рис. 10.1. Функціональна схема керування сушильною піччю
Автоматичний ПІД-регулятор реалізовано на MCS-51. Схема підключення АЦП наведена на рис. 10.2.


Найбільше поширення одержали системи керування із заданням регульованого сигналу. У цих системах регульована змінна  Y (t ) повинна якомога точно  відпрацьовувати  сигнал w(t ),  тобто  забезпечувати  мінімальну  помилку керування.


   Системи, у яких задавальна змінна може змінюватися в часі, називаються слідкувальними. Якщо задавальна змінна постійна, то така система має назву стабілізації.
   Розрізняють системи із прямим і зворотним зв'язком. Структурну схему системи із прямим зв'язком показано на рис. 10.3.
Рис. 10.3. Структура системи із прямим зв'язком
Рис. 10.3. Структура системи із прямим зв'язком
  Такі системи застосовуються, коли значення параметра на виході об'єкта регулювання пов'язано із вхідною величиною детерміновано, включаючи збурювання, аналітичним виразом або табличною відповідністю. Якщо ж у процесі роботи на систему впливають процеси, які не можна врахувати, використовують системи зі зворотними зв'язками. Їх структурну схему зображено на рис. 10.4.
Рис. 10.4. Структура системи зі зворотним зв'язком
  Дослідження подібних систем розглядається в курсі ТАК - в розділі «лінійні системи керування». Задання якості регулювання в таких системах забезпечується використанням ПІД-регуляторів і їх модифікацій.
  Функція керування (ФК) у таких регуляторах обчислюється за наступною формулою: