Скачать 53.13 Kb.
|
УДК 651.8 К. В. Игнатьев, М. М. Копычев (СПБГЭТУ «ЛЭТИ», каф. САУ, Санкт-Петербург) ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ДЛЯ ОТЛАДКИ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ УПРУГИМИ ОБЪЕКТАМИ Целью данной работы является разработка программного обеспечения для лабораторного стенда для изучения систем управления упругими объектами. Введение В настоящее время упругие деформации являются одной из основных проблем современной механики. Колебания уменьшают срок службы системы, приводят к преждевременному старению оборудования. В СПБГЭТУ «ЛЭТИ» на каф. САУ в рамках дисциплин изучающих системы автоматического управления планируется ввести лабораторные работы по изучению систем управления упругими объектами на реальном двухмассовом стенде, подключаемом к компьютеру. Предлагаемый доклад посвящён разработке программного обеспечения для управления с компьютера лабораторным стендом. Лабораторный стенд для изучения и отладки систем управления упругими объектами Двухмассовая система стенда представляет собой, в данном случае, пару объёктов – двигатель постоянного тока и алюминиевого диска с грузами, установленных на алюминиевой пластине. Связь двух объектов осуществляется за счёт пружины с некоторым коэффициентом жёсткости k. Для определения угла поворота диска используется абсолютный энкодер, вал которого вставлен в середину диска. Управление работой двигателя, а также – сбор опытных данных с выхода энкодера, осуществляется посредством платы управления. Таким образом – двигатель является устройством, задающим воздействие в системе, в то время как энкодер – устройством, определяющим угол поворота диска. На рис. 1 представлена компьютерная трёхмерная модель стенда. Рис. 1. Трёхмерная модель стенда. Плата управления выполнена в виде отдельно комплектующего устройства и имеет размеры 188*88 мм. Для крепления к основанию макета в плате изготовлены 4 отверстия диаметром 4 мм. В основе работы платы лежит 8-и разрядный AVR-микроконтроллер Atmel ATmega8. Для измерения тока в цепи статора должен использоваться бесконтактный датчик холла CSA-1V, выход которого подключён к выводу встроенного в микроконтроллер 10-и битного аналого-цифрового преобразователя. Используемый для определения положения диска и расчёта его угловой скорости 10-и битный абсолютный энкодер с параллельным выходом, подключён к микроконтроллеру через три аналоговых коммутатора DG411DY управляемых с микроконтроллера с помощью микросхемы-инвертора. Для управления скоростью и направлением вращения двигателя постоянного стока, ШИМ-вывод 16-и разрядного таймера микроконтроллера, а также вывод одного из портов ввода/вывода микроконтроллера подключены к соответствующим входам драйвера двигателя постоянного тока, расположенного на отдельной плате, установленной на плате управления, подключаемой через специальный разъём. Для связи платы управления с компьютерным пультом используются разъёмы RS-232 и USB, для сопряжения микроконтроллера и компьютерного пульта по RS-232 используется преобразователь логических уровней MAX232. В качестве питания платы управления используется 12 В постоянного тока, идущие на питание платы с драйвером двигателя через LC-фильтр, в также на стабилизатор напряжения с выходным напряжением 5 В, идущего на питание всех остальных компонентов, включая микроконтроллер и датчик холла, а также через LCR-фильтр для создания опорного напряжения для встроенного в микроконтроллер аналого-цифрового преобразователя. Для защиты от неправильного включения питания параллельно разъёму питания установлен обратный диод-стабилитрон. Для удобства работы и отладки программы микроконтроллера на плате управления предусмотрены два светодиода, управляемые микроконтроллером, тумблер со светодиодом подключённые к микроконтроллеру, потенциометр, подключённый к микроконтроллеру, а также тумблер со светодиодом для подачи питания на плату. Для удобного программирования микроконтроллера на плате должен быть расположен разъём программирования. Программное обеспечение для отладки систем управления упругими объектами Для удобного управления разработанным стендом было написано специальное программное обеспечение на языке С++ в среде Borland C++ Builder 6. Данное программное обеспечение выполняет следующие функции:
Интерфейс программы содержит две большие вкладки: «Регулятор» и «График». Скриншот программы с выбранной вкладкой «Регулятор» представлен на рис. 2. 8 8 7 6 5 4 3 2 1 Рис. 2. Скриншот интерфейса программы с вкладкой «Регулятор». На скориншоте обозначены:
3 2 1 Рис. 3. Скриншот интерфейса программы с вкладкой «График». На скриншоте обозначены:
На рис. 4 изображён стенд с установленной связью с программой на компьютере. Рис. 4. Фотография стенда подключённого к компьютеру. Заключение Разработанное программное обеспечение успешно прошло проверку на работоспособность. Литература
Работа выполнена самостоятельно |
Системное программное обеспечение реферат студента 1 курса экономического факультета ПО. Программное обеспечение современных компьютеров включает миллионы программ — от игровых до научных. Все программное обеспечение,... | Российской Федерации Самарский государственный архитектурно-строительный... Информационные системы” являются информационные системы и сети, их математическое, информационное и программное обеспечение, способы... | ||
Учебно-методический комплекс по дисциплине для студентов специальностям... Умк составлен в соответствии с Государственным образовательным стандартом высшего профессионального образования для специальностей... | Рабочая программа дисциплины «Архитектура ЭВМ и вычислительных систем»... «Автоматизированные системы обработки информации и управления» (по отраслям) и 230105 «Программное обеспечение вычислительной техники... | ||
Курсовая работа По дисциплине «Базы данных» Программное обеспечение для создания систем управления базами данных | Тема: Программное обеспечение компьютера Цель: будут уметь различать программное обеспечение компьютера, знать о назначении прикладного по, системного по, Систем программирования,... | ||
Рабочая программа дисциплины «Архитектура ЭВМ и вычислительных сетей» «Автоматизированные системы обработки информации и управления» (по отраслям) и 230105 «Программное обеспечение вычислительной техники... | Прикладное программное обеспечение реферат студентки 1 курса экономического факультета «телом», то программное обеспечение (software) – это его «мозг». Именно правильно подобранное и грамотно установленное программное... | ||
Объявляется прием документов для участия в конкурсе на замещение... Профессия: код 230102 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем» | Рабочая программа учебной дисциплины Интегрированные системы управления... Рабочая программа по дисциплине "Интегрированные системы управления" включена в учебный план для специальности 230105 в цикл "Специальные... | ||
Рабочая программа дисциплины “Физическая культура” для специальности... Составлена в соответствии с Государственными требованиями к минимуму содержания и уровню подготовки выпускников по специальности... | Инструкция Профессия: код 230102 «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем» | ||
Самостоятельная работа 110 Курс читается в 8 и 9 семестре для студентов комбинированной формы обучения специальности230105 "Программное обеспечение вычислительной... | Алгоритмы безопасного перехода в сетях петри для лицензионной защиты программных систем Математическое и программное обеспечение вычислительных машин, комплексов и компьютерных сетей | ||
Программа дисциплины «Теория графов» Программа предназначена для преподавателей, ведущих данную дисциплину, учебных ассистентов и студентов направления подготовки 231300.... | Темы рефератов Офисное программное обеспечение турагентства примеры... Офисное программное обеспечение гостиничного комплекса – примеры для конкретных фирм |