Особенности программирования интерфейса прецизионной многоканальной системы диагностики

Секция систем автоматического управления

УДК 681.51.001

М.Ю. Медведев, А.Р. Гайдук ОЦЕНИВАНИЕ ПРОИЗВОДНЫХ ВЫСОКОГО ПОРЯДКА

Задача построения управления в условиях неопределенной модели объекта является актуальной проблемой. В настоящее время существуют несколько подходов к решению данной задачи, например адаптивное и робастное управление. Еще один способ управления неопределенными объектами, предложенный А.А. Красовским, заключается в управлении по оценкам производных наблюдаемой переменной. Для оценивания производных по времени указанный метод предполагает использование фильтра Калмана - Бьюси (ФКБ), включающего в себя структуру в виде цепочки интеграторов. Однако такие обстоятельства, как сходимость к нулю коэффициентов усиления фильтра и большой динамический диапазон, затрудняют применение ФКБ. С другой стороны, попытки построить стационарный фильтр приводят к большому времени переходного процесса, а при попытке уменьшить время оценивания увеличивается полоса пропускания, что приводит к плохому подавлению шумов. Поэтому возникает задача построения нестационарного фильтра, оценивающего производные высокого порядка при наличии шумов за заданное время, В данном докладе предлагается строить такой фильтр в виде набора фильтров второго порядка. При этом на вход первого фильтра подается наблюдаемый сигнал с шумом, а на его выходах устанавливаются оценки наблюдаемой величины без шума и первой производной с шумом. Первая производная с шумом подается на вход второго фильтра, а на его выходах появляются первая производная без шума и вторая с шумом. Этот процесс повторяется столько раз, сколько необходимо получить оценок производных. Авторами предлагается алгоритм выбора коэффициентов нестационарного каскадного фильтра по желаемому времени оценивания производных. Устранение белого шума осуществляется за счет интегрирования. Численное моделирование показало, что в случае непрерывного фильтра удается достичь времени оценивания производной за 0.2 с при интенсивности шума 5%.

УДК 021. 372

А.Ф. Кононов ОСОБЕННОСТИ ПРОГРАММИРОВАНИЯ ИНТЕРФЕЙСА ПРЕЦИЗИОННОЙ МНОГОКАНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ ДИАГНОСТИКИ

Создание систем технической диагностики связано с разработкой специализированного интерфейса прецизионной предварительной обработки сигналов и их ввода в ЭВМ. Задача значительно усложняется при реализации многоканального принципа измерения текущих величин. Здесь к каналам ввода предъявляются достаточно жесткие требования по идентичности их частотных характеристик. В работе рассматривается особенность программирования следящего интерфейса, обеспечивающего

Известия ТРТУ

Специальный выпуск

высокую идентичность фазочастотных характеристик отдельных каналов.

Аналоговый интерфейс состоит из двух частей и обеспечивает измерения по четырем каналам. Первая часть системы - набор прецизионных аналоговых цифроуправляемых устройств; вторая часть - программируемый интерфейсный контроллер (ИК). Структура первой части обеспечивает необходимый уровень подавления сигналов соседних каналов и низкую чувствительность частотных характеристик к воздействию основных дестабилизирующих факторов. Вторая часть реализует интерфейс с пользователем системы и систему фазовой автоподстройки (ФАП) характеристик системы, которая обеспечивает, с требуемой точностью, идентичность фазовых характеристик каналов измерения.

Для уменьшения времени подготовки системы к работе необходим режим постоянной калибровки каналов. В этом случае величина ошибки может быть сведена к минимуму за требуемое время. Работа системы состоит из периодической калибровки каналов и собственно измерения. В режиме калибровки каналов на вход полосового фильтра подается гармонический сигнал стабильной частоты. Фазовый детектор (ФД) предоставляет для ИК информацию о смещении центральной частоты фильтра. Выходная величина ФД пропорциональна синусу фазового сдвига характеристики.

Подпрограмма ФАП рассчитывает управляющий код. Для этого определяется величина сдвига по частоте фазовой характеристики фильтра. Искомая величина находится из разложения функции Arcsin в ряд Тейлора, если ограничиться двумя первыми членами разложения. Это требует четыре операции умножения восьмибитных слов и две операции знакового сложения шестнадцатибитных слов. Для реализации подпрограммы ФАП необходимы подпрограммы умножения, нормализации результата и знакового сложения. При расчете управляющего кода используется пропорциональный закон. Полученный код записывается в буферные регистры блока цифрового управления, который производит коррекцию фазовой характеристики канала системы.

Описанный алгоритм обеспечивает частоту измерения 15 кГц и высокую точность (погрешность фазовых характеристик не более 0,5 °).

УДК 658. 012. 011. 56

Ф.Д. Кадария, В.Х. Пшихопов

АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ НАГРУЗКИ НА ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЯХ

Известно, что нарушение заданных соотношений между активной и реактивной (индуктивной) нагрузками может привести к потере качества параметров питающих сетей и даже к потере их устойчивости [1]. Наиболее распространенным и эффективным средством компенсации является использование статических конденсаторов (СК), устанавливаемых как по высокой, так и по низкой стороне. В докладе показано, что известная структура автоматизированной системы учета и регулирования (АСУР) энергоресурсов [2] позволяет реализовать эффективные алгоритмы управления коммутацией СК. Причем, в качестве расчетных