Перечень условных обозначений и сокращений
Скачать 0.82 Mb.
|
 исунок 2.3.4.1 обобщенная структура ПСИИ База знаний. Основу – ядро любой ПСИИ – составляют база знаний и заложенный в систему механизм вывода решений. Эти компоненты определяют две основные интеллектуальные характеристики системы: способность хранить знания о чем-то и умение оперировать этими знаниями. Более развитым системам, основанным на знаниях, присуща, также способность обучаться, т.е. приобретать новые знания, расширять БЗ, корректировать знания в соответствии с изменяющимися условиями и ситуацией в предметной области. Механизм вывода Механизм вывода реализует общую встраиваемую схему поиска решений. Характер поиска необходимых знаний в БЗ, способ организации вывода решений определяются стратегией управления интеллектуальной системы. Стратегия управления представляет собой средство, использующее рассуждения или осуществляющее выводы о знаниях, содержащихся в БЗ. Стратегии управления обеспечивают разнообразное управление в рамках принятой для данной системы схемы механизма вывода. Диалоговый интерфейс Диалоговый интерфейс Общение человека и ПСИИ могут обеспечивать и реализовывать различные программные и технические средства ввода и вывода информации. Взаимодействие пользователя с компьютером возможно посредством речи, сенсорного экрана введения текстов на естественном языке, изображений, работы с графикой, полиэкранным дисплеем, манипулятором типа ”мышь”.Объяснение и обоснование решений в ПСИИ Система обоснования принятия решений Система обоснований (СО) функционально предназначена для формирования ответов на вопросы пользователя относительно поведения интеллектуальной системы (ИС) в процессе получения ею заключения или решения. Способность объяснять свои действия – одно из главных отличительных свойств ИС. Она повышает доверие пользователя к системе, к представляемым ею рекомендациями решениям. Кроме того, СО возможно использовать в процессе модификации и развития ИС, выявления противоречивых знаний, а также при обучении менее подготовленных пользователей. 2.3 Системы управления с жесткой программой Наибольшее распространение получили программные системы, которые характеризуются тем, что они функционируют по жестко заданной программе. При необходимости программа их действий легко перестраивается оператором. Существует три вида программного управления: цикловое, позиционное и контурное. Цикловое управление является в реализации наиболее простым. При цикловом управлении программируются последовательность выполнения движений и условия начала и окончания движений. Положения, до которых идет движение, задаются на самом манипуляторе (например, упорами), а не в программе; скорость перемещения определяется характеристиками привода и также не задается в программе. Однако в дополнение к последовательности движений программа может задавать требуемые выдержки времени (на выполнение команды или на промежутки времени между командами или движениями). При позиционном управлении команды подаются так, что перемещение рабочего органа происходит от точки к точке, причем положения точек задаются программой. Скорость перемещения между точками не контролируется и не регулируется. В отличие от циклового управления, число точек может быть большим. При контурном управлении движение рабочего органа происходит по заданной траектории с задаваемой скоростью. В программе задаются сами траектории (или часто расставленными точками, или более редкими точками с соединяющими их прямыми, или дугами окружностей) и режимы движения. Контурное управление используется исключительно в технологических роботах (сварочных, окрасочных и пр.). Контурное управление идет от станков: при движении резца токарного станка по контуру (вследствие согласованной подачи по двум и более осям) получается поверхность детали заданной формы в виде тела вращения. Заметим, что на холостых ходах (при выходе в исходную точку, с которой начинается рабочее движение, при возвращении назад в исходную точку после выполнения рабочего движения) система управления работает как позиционная. 2.3.1 Программирование систем жесткой программой При программировании ПР обычно используются два метода: аналитический (расчётным путём) и метод обучения. При аналитическом методе управляющую программу предварительно рассчитывают, отлаживают и заносят в память устройства управления. Достоинством этого метода является сокращение времени простоя технологического процесса связанного с его программированием, а также возможность заложить сразу несколько программ для различных технологических операций. Программирование путём обучения производится оператором либо с помощью дистанционного управления от какого-нибудь управляющего устройства (кнопочного пульта или «марионетки» – копии манипулятора робота), либо с помощью непосредственного перемещения конца манипулятора рукой человека. Все движения соответствуют ходу требующейся манипуляционной операции, при этом в память устройства управления записывается программа с необходимыми текущими координатами и технологической информацией Большинство современных устройств циклового программного управления представляют собой программируемые контроллеры. Программа записывается на определенном машинном языке подобно тому, как это делается при программировании для ЭВМ. Однако для циклового управления языки выбираются очень простыми. Обычно программа строится по кадрам, причем каждый кадр соответствует этапу. На обычном языке содержание кадра записывается следующим образом: номер кадра, проверка наличия сигналов во входных цепях с заданными номерами (сигналов датчиков), при наличии этих сигналов задается команда на выполнение движения с требуемым номером. Программа может быть введена в устройство управления с клавиатуры пульта. В устройстве управления программа запоминается в электронной (интегральной) памяти. При ручном вводе программы с пульта содержание кадра в виде алфавитно-цифровой записи воспроизводится на специальном индикаторном устройстве или дисплее. После того как вся программа введена, для контроля можно выводить на дисплей любой кадр по набранному номеру. Обнаруженные ошибки легко исправить. Способ программирования, при котором непосредственно задается последовательность движений в кадрах, не является единственным. Когда в основу устройства управления кладется универсальная микроЭВМ, ее программирование осуществляется на универсальном языке, не связанном с представлением об управлении движением. Позиционное и контурное программное управление. Для позиционного и контурного управления общим является то, что для выполнения движений необходимо запоминать большое число точек для каждой степени подвижности. Нет никакой возможности задавать эти точки на манипуляторе, поэтому отличительной особенностью устройств управления в этих случаях является то, что программируется вся информация о движениях, которые необходимо совершать, а именно: последовательность движений, условия выполнения движений и значения перемещений или углов поворота. Для контурного управления программируется также скорость перемещения. Как отмечалось ранее, программирование может быть аналитическим, а может осуществляться методом обучения. Рассмотрим сначала аналитическое программирование. В настоящее время, подавляющее большинство систем позиционного и контурного управления представляют собой системы числового программного управления (ЧПУ). Для промышленных роботов характерны системы ЧПУ трех типов: HNC (с ручным заданием программ с пульта управления; они называются также оперативными системами управления); DNC (имеющая память для хранения всей программы); CNC (автономная система, построенная на микроЭВМ). Принципы и технические средства ЧПУ были разработаны применительно к станкам; распространение их на промышленные роботы позволяет унифицировать устройства управления для роботизированных технологических комплексов. В системах ЧПУ используются два типа приводов: разомкнутые (обычно шаговые) и замкнутые (следящие). Шаговый электромеханический привод управляется последовательностью импульсов, которые вырабатывает специальный коммутатор. В следящих приводах сигнал задаваемого перемещения или угла поворота сравнивается с сигналом датчика перемещения или угла поворота на выходном звене, по результату сравнения двигатель поворачивается так, чтобы эти два сигнала стали равными друг другу. Таким образом, перемещение выходного звена следует за выходным электрическим сигналом. Точность следящего приводов значительной мере зависит от точности датчика. В системах ЧПУ используются как специальные кодовые (цифровые) датчики, выдающие сигнал поворота в двоичном коде, и импульсные, выдающие число импульсов, пропорциональное углу поворота или перемещению, так и аналоговые (потенциометры и вращающиеся трансформаторы). 2.4 Построение структурной схемы разрабатываемой САУ Разработка программного алгоритма. Разрабатываемая система должна обладать следующими характеристиками: Осуществлять управление, обеспечивающее полнофункциональность робота Простотой проектирования и реализации Программной гибкостью Иметь малые размеры и массу Высокой надежностью Низкой стоимостью В первую очередь необходимо определить вид системы управления. рассмотрим их характеристики. Адаптивные системы. Обеспечивают полнофункциональность робота Сложны проектирования и реализации Перепрограммируемы Имеют малые размеры и массу Довольно надежны Обладают не высокой стоимостью Системы искусственного интеллекта Обеспечивают полнофункциональность робота Очень сложны проектирования и реализации Перепрограммируемы Имеют малые размеры и массу Имеют не высокую надежность Обладают высокой стоимостью Системы управления с жесткой программой Обеспечивают полнофункциональность робота Не сложны в проектирования и реализации Перепрограммируемы Имеют малые размеры и массу Имеют не высокую надежность Обладают высокой стоимостью Исходя из выше изложенного, можно заключить следующее. Адаптивные системы сложны в проектировании и реализации потому они не обладают всеми требуемыми характеристиками. Системы искусственного интеллекта очень сложны в проектировании и реализации, обладают высокой стоимостью, потому так же не обладают всеми нужными характеристиками. Всеми нужными характеристиками обладают системы с жесткой программой, потому проектировать нужно именно такую систему. Для реализации данной системы необходимо выбрать один из методов. Реализация на аналоговых элементах и логических схемах. Не удовлетворяет характеристикам проектируемой системы так как: Сложны в проектировании реализации Обладают большой массой и имеют большой размер Не универсальны и не перепрограммируемые Реализация на программируемых логических интегральных схемах или на микроконтроллерах. Не удовлетворяет характеристикам проектируемой системы так как из за высокой стоимости. Потому наиболее рациональным решением является разработка системы компьютерного управления промышленным роботом манипулятором.  Рисунок 2.4.1 Структурная схема управления промышленным роботом Компьютер (порт ввода вывода) – управляющий элемент системы. Блок согласования – согласовывает электрические параметры блока управления и робота. Блок управления схема реализующая логическое сопряжение блока согласования и компьютера. Программный алгоритм выглядит следующим образом.  Рисунок 2.4.2 Алгоритм программы управления роботом 3. КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 3.1 Блок электрических клапанов В рамках данной работы была поставлена задача осуществления управления промышленным роботом манипулятором РФ-202М. В ходе выполнения данной работы было установлено что наиболее рациональным решением является проектирование и реализации компьютерной системы управления промышленным роботом. Для выполнения данной задачи необходимо разработать устройство сопряжения порта ввода-вывода ПК с блоком электрических клапанов робота. Для решения этой задачи рассмотрим блок электрических клапанов.  Рисунок 3.1.1 Блок электрических клапанов электромонтажный чертеж Блок электрических клапанов имеет 16 клапанов потому для подключения робота был выбран LPT-порт, так как он имеет наибольшее количество выводов что упрощает проектирование устройства сопряжения. Кратко об LPT порте. 3.2 Паралельный интерфейс LPT-порт Поскольку в техническом задании требуется осуществить управление роботом при помощи LPT-порта приведем некоторые свединия о нем. Порт параллельного интерфейса был введен в ПК для подключения прин-тера – LP'T-порт (Line PrinTer — построчный принтер). Адаптер параллельного интерфейса представляет собой набор регистров, расположенных в пространстве ввода/вывода. Регистры порта адресуются от-носительно базового адреса порта, стандартными значениями которого являются 386h, 378h и 278h. Порт имеет внешнюю 8-битную шину данных, 5-битную шину сигналов состояния и 4-битную шину управляющих сигналов. BIOS поддерживает до четырех LPT-портов (LPT1-LPT4), своим сервисом — прерыванием INT 17h, обеспечивающим через них связь с принтерами по интерфейсу Centronics. Этим сервисом BIOS осуществляет вывод символа, инициализацию интерфейса и принтера, а также опрос состояния принтера. 3.2.1 Традиционный LPT-порт Традиционный порт SPP (Standard Parallel Port) является однонаправленным портом, на базе которого программно реализуется протокол обмена Centronics. Порт обеспечивает возможность вырабатывания запроса аппаратного прерывания по импульсу на входе АСК#. Сигналы порта выводятся на разъем DB-25S (розетка), установленный непосредственно на плате адаптера (или системной плате) или соединяемый с ней плоским шлейфом. Таблица 3.2.1.1 Разъем стандартного LPT-порта
* I/O задает направление передачи (вход/выход) сигнала порта; 0/I обозначает выходные линии, состояние которых считывается при чтении из соответствующих портов вывода. ** Символом «\» отмечены инвертированные сигналы (1 в регистре соответствует низкому уровню линии). *** Вход Ack# соединен резистором (10 кОм) с питанием +5 В. Стандартный порт имеет три 8-битных регистра, расположенных по соседним адресам в пространстве ввода/вывода, начиная с базового адреса порта (BASE). Data Register (DR) — регистр данных, адрес= BASE. Данные, записанные в этот порт, выводятся на выходные линии интерфейса. Данные, считанные из этого регистра, в зависимости от схемотехники адаптера соответствуют либо ранее записанным данным, либо сигналам на тех же линиях. разработка программирование промышленный робот Status Register (SR) — регистр состояния, представляющий собой 5-битный порт ввода сигналов состояния принтера. Control Register (CR) — регистр управления, адрес=ВА5Е+2. Как и регистр данных, этот 4-битный порт вывода допускает запись и чтение (биты 0-3), но его выходной буфер обычно имеет тип открытый коллектор. Это позволяет более корректно использовать линии данного регистра как входные при программировании их в высокий уровень. Биты О, 1, 3 инвертируются — единичному значению в регистре соответствует низкий уровень сигнала, и наоборот. BIOS обеспечивает поддержку LPT-порта, необходимую для организации вывода по интерфейсу Centronics. В процессе начального тестирования POST BIOS проверяет наличие параллельных портов по адресам 386h, 378h и 278h и помещает базовые адреса обнаруженных портов в ячейки BIOS DATA AREA 0:0408h, 040Ah, 040СП, 040ЕП. Эти ячейки хранят адреса портов с логическими именами LPT1-LPT4. В ячейки 0:0478, 0479, 047А, 047В заносятся константы, задающие выдержку тайм-аута для этих портов. Поиск портов обычно ведется по базовому адресу. Если считанный байт совпал с записанным, считается, что найден LPT-порт, и его адрес помещают в ячейку BIOS DATA AREA. Адрес порта LPT4 BIOS самостоятельно установить не может, поскольку в списке стандартных адресов поиска имеются только три вышеуказанных. Обнаруженные порты инициализируются — записью в регистр управления формируется и снимается сигнал Initff, после чего записывается значение 00h, соответствующее исходному состоянию сигналов интерфейса. Программное прерывание BIOS I NT 17h обеспечивает следующие функции поддержки LPT-порта: 00h — вывод символа из регистра AL по протоколу Centronics. Данные помещаются в выходной регистр, и после готовности принтера формируется строб. 01h — инициализация интерфейса и принтера. 02h — опрос состояния принтера. При вызове INT 17h номер функции задается в регистре АН, номер порта — в регистре DX (0 — LPT1, 1 — LPT2...). При возврате после любой функции регистр АН содержит код состояния — биты регистра состояния SR[7:3] (биты 6 и 3 инвертированы) и флаг тайм-аута в бите 0. Флаг тайм-аута устанавливается при неудачной попытке вывода символа. 3.2.2 Расширения параллельного порта Недостатки стандартного порта частично устраняют новые типы портов, появившихся в компьютерах семейства PS/2. Двунаправленный порт 1 (Typel parallel port) — интерфейс, введенный с PS/2. Такой порт кроме стандартного режима может работать в режиме ввода или двунаправленном. Протокол обмена формируется программно, а для указания направления передачи в регистр управления порта введен специальный бит: при CR.5=0 буфер данных работает на вывод, при CR.5=1 — на ввод. Порт с прямым доступом к памяти (Type 3 DMA parallel port) применялся в PS/2 моделей 57, 90, 95. Этот тип был введен для повышения пропускной способности и разгрузки процессора при выводе на принтер. Программе, работающей с данным портом, требовалось только задать блок данных в памяти, подлежащих выводу, и вывод по протоколу Centronics производился без участия процессора 3.2.3 Физический и электрический интерфейс Стандарт IEEE 1284 определяет физические характеристики приемников и передатчиков сигналов. К передатчикам предъявляются следующие требования: Уровни сигналов без нагрузки не должны выходить за пределы -0,5…+5,5 В. Уровни сигналов при токе нагрузки 14 мА должны быть не ниже +2,4 В для высокого уровня (voh) и не выше +0,4 В для низкого уровня (vol) на постоянном токе. Выходной импеданс ro, измеренный на разъеме, должен составлять 50(±)5 Ом на уровне voh-vol. Для обеспечения заданного импеданса в некоторых случаях используют последовательные резисторы в выходных цепях передатчика. Согласование импеданса передатчика и кабеля снижает уровень импульсных помех. Скорость нарастания (спада) импульса должна находиться в пределах 0,05-0,4 В/нс. Требования к приемникам: Допустимые пиковые значения сигналов -2,0...+7,0. Пороги срабатывания должны быть не выше 2,0 В (vih) для высокого уровня и не ниже 0,8 В (vil) для низкого. Приемник должен иметь гистерезис в пределах 0,2-1,2 В. Входной ток микросхемы не должен превышать 20 мкА. Входная емкость не должна превышать 50 пФ. Стандарт IEEE 1284 определяет три типа используемых разъемов. Типы Л (DB-25) и В (Centronics-36) используются в традиционных кабелях подключения принтера, тип С — новый малогабаритный 36-контактный разъем. Интерфейсные кабели, традиционно используемые для подключения принтеров, обычно имеют от 18 до 25 проводников, в зависимости от числа проводников цепи GND. Стандарт IEEE 1284 регламентирует и свойства кабелей: Все сигнальные линии должны быть перевитыми с отдельными обратными (общими) проводами. Каждая пара должна иметь импеданс 62(±)6 Ом в частотном диапазоне 4-16 МГц. Уровень перекрестных помех между парами не должен превышать 10%. Кабель должен иметь экран (фольгу), покрывающий не менее 85% внешней поверхности. На концах кабеля экран должен быть окольцован и соединен с контактом разъема. Кабели, удовлетворяющие этим требованиям, маркируются надписью IЕЕЕ Std 1284-1994 Compliant». Они могут иметь длину до 10 метров. 3.2.4 Режимы передачи данных Стандарт IEEE 1284 определяет пять режимов обмена, один из которых полностью соответствует традиционному стандартному программно-управляемому выводу по протоколу Centronics. Остальные режимы используются для расширения функциональных возможностей и повышения производительности интерфейса. Стандарт определяет способ согласования режима, по которому программное обеспечение может определить режим, доступный и хосту (в нашем случае это PC), и периферийному устройству. Режимы нестандартных портов, реализующих протокол обмена Centronics аппаратно («Fast Centronics, «Parallel Port FIFO Mode»), могут и не являться режимами IEE1284, несмотря на наличие в них черт ЕРР и ЕСР. При описании режимов обмена фигурируют следующие понятия: Хост- компьютер, обладающий параллельным портом. ПУ — периферийное устройство, подключаемое к этому порту (им может оказаться и другой компьютер). обозначениях сигналов Ptr обозначает передающее периферийное устройство. 3.3 Блок памяти Устройство сопряжения состоит из двух частей блока памяти и блока электрических ключей. Приведем краткие теоретические сведения и технические характеристики составных частей каждого из блоков, рассмотрим принципы их работы. Рассмотрим принцип работы блока сопряжения как единого целого. Данная схема называется блок памяти и ёё задачей является приём управляющего слова с порта, его запоминание и выдача на выход на протяжении требуемого времени. Наиболее рациональным решением этой задачи является применение регистров. 3.3.1 Регистр Регистр — последовательное логическое устройство, используемое для хранения n-разрядных двоичных чисел и выполнения преобразований над ними. Регистр представляет собой упорядоченную последовательность триггеров, число которых соответствует числу разрядов в слове. С каждым регистром обычно связано комбинационное цифровое устройство, с помощью которого обеспечивается выполнение некоторых операций над словами. Фактически любое цифровое устройство можно представить в виде совокупности регистров, соединенных друг с другом при помощи комбинационных цифровых устройств. Основой построения регистров являются D-триггеры. Триггер — электронная логическая схема с положительной обратной связью, имеющая два устойчивых состояния - единичное и нулевое, которые обозначаются соответственно 1 и 0. Такое устройство может сохранять своё состояние теоретически бесконечно долго (при наличии питания). Любой триггер является схемой с памятью или автоматом. Переключение триггера происходит по входному сигналу извне. D-триггер (D от англ. delay - задержка) - запоминает состояние входа и выдаёт его на выход. D-триггеры имеют, как минимум, два входа: информационный D и синхронизации С. Сохранение информации в D-триггерах происходит в момент прихода активного фронта на вход С. Так как информация на выходе остаётся неизменной до прихода очередного импульса синхронизации, D-триггер называют также триггером с запоминанием информации или триггером-защёлкой, D-триггер в основном используется для реализации защёлки. Так, например, для снятия 32 бит информации с параллельной шины, берут 32 D-триггера и объединяют их входы синхронизации для управления записью информации в защёлку, а 32 D входа подсоединяют к шине. Операции на регистрах Типичными являются следующие операции:
Классификация регистров Регистры классифицируются по следующим видам:
В свою очередь сдвигающие регистры делятся:
3.3.2 Реализация схемы памяти Для реализации этой задачи были выбраны две микросхемы КР1533ир38 работающих на Транзисторно-транзисторной логике, электрические параметры которой полностью совместимы с электрическим интерфейсом LPT-порта. М | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Похожие:
 | Отчет о научно-исследовательской работе структура и правила оформления Перечень обозначений и сокращений, условных обозначений, символов, единиц физических величин и терминов. 10 | | Отчет о научно-исследовательской работе структура и правила оформления Перечень обозначений и сокращений, условных обозначений, символов, единиц физических величин и терминов. 10 |
| Отчет о научно-исследовательской работе структура и правила оформления Перечень обозначений и сокращений, условных обозначений, символов, единиц физических величин и терминов. 10 |  | Перечень сокращений, условных обозначений, терминов Огв, омсу, краевых и муниципальных учреждений, организаций жкх пермского края законодательными актами, нормативно-технической документаций,... |
| Список условных обозначений, сокращений и терминов Демо комплекты проектирования узлов вт на базе плис фирмы Xilinx. Назначение, возможности, описание. Примеры применения | | Перечень обозначений и сокращений Утверждение плана работы на 2013 – 2014 учебный год, образовательной программы и дополнений к Программе развития дюсш |
| Урок 1 Тема: Язык как средство общения. Тип урока. Вводный урок М/п: ориентироваться в учебнике (на развороте, в оглавлении, условных обозначениях), извлекать информацию из разных источников (текста,... | | Инструкция по настройке Декабрь 2014 В руководстве для выделения некоторых текстовых и графических элементов используется ряд условных обозначений |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Цели: изучение составных частей электрической цепи, условных обозначений, применяемых на | | Список условных сокращений Аналитический доклад по вопросам реализации механизмов постоянного мониторинга рынка значимых для отрасли наноиндустрии современных... |
| Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Познакомить учащихся с различными видами карт, с помощью условных обозначений научить их читать | | Тематическое планирование по литературному чтению 3 класс Знакомство с учебником по литературному чте нию. Система условных обозначений. Содержа ние учебника. Словарь |
| Тема урока Кол-во Знакомство с учебником, его структурой, системой условных обозначений, приложениями; раскрытие ценности русского языка и его места... | | Реферат Тема : диагностика и лечение фибрилляции предсердий В зависимости от частоты сокращений желудочков сердца выделяют тахисистолическую(более 100 сокращений в одну мин.) и брадисистолическую(менее... |
| Реферат Тема : диагностика и лечение фибрилляции предсердий В зависимости от частоты сокращений желудочков сердца выделяют тахисистолическую(более 100 сокращений в одну мин.) и брадисистолическую(менее... | | Программа по формированию навыков безопасного поведения на дорогах... Ориентироваться в учебнике по литературному чтению, применять систему условных обозначений, предполагать на основе названия содержание... |
