Разработка системы управления технологическим сегментом сети
Создание централизованной системы управления технологическим сегментом на участке Барановск-Хасан. Проект управления первичной сетью связи, построенной на базе аппаратуры Обь 128Ц, объединение РМ в единую вычислительную сеть ОАО "РЖД"; расчет затрат.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 08.03.2011 |
Размер файла | 1,4 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Рассмотрим принципы квантования аналоговых сигналов. В целом в системах дискретного действия используется три вида квантования - квантование по уровню, квантование по времени и квантование по уровню и времени одновременно. При квантовании по уровню непрерывный сигнал заменяется суммой ступенчатых сигналов с высотой ступеньки, равной одному кванту q. При квантовании по времени непрерывный сигнал заменяется ступенчатыми функциями с высотой ступеньки, равной значению непрерывной функции в фиксированные равноотстоящие друг от друга на величину Т (период квантования) моменты времени. При квантовании по уровню и по времени одновременно непрерывная величина заменяется суммой ступенчатых сигналов с высотой ступеньки, равной одному кванту, в фиксированные моменты времени, отстоящие друг от друга на величину периода квантования Т. Далее квантованный сигнал преобразуется в зависимости от вида дискретной системы в другие формы. Так, в импульсных системах квантованный сигнал может быть преобразован в импульсную последовательность с амплитудно-импульсной, широтно-импульсной или частотно-импульсной модуляциями. В цифровых системах применяется смешанный способ квантования, при этом квантованный по уровню сигнал представляется в виде цифрового кода, значение которого равно количеству квантов, укладывающихся в квантованный сигнал в данный фиксированный момент времени. Максимальное число квантов для конкретного типа АЦП является числом фиксированным и определяется разрядностью АЦП. Так, при разрядности АЦП n=8 максимальное число квантов N= 255=(2n-1). Значение кванта вычисляется по максимально допустимому значению входного сигнала АЦП Umax и его разрядности .
На рис.43 показаны графики изменения непрерывного синусоидального и соответствующего ему квантованного смешанным способом сигналов при указанных на рисунке параметрах квантования.
6.2 Выбор разрядности АЦП
Разрядность АЦП практически не влияет на динамику процессов и сказывается на точности системы, которая определяется по значению установившейся ошибки. Поэтому мы можем определить разрядность АЦП по заданной точности системы. Так как по техническому заданию значение допустимой ошибки не более е ? 0,5[%], то величина кванта по уровню определяется следующим образом:
Таким образом, при допустимой ошибке е?0,5[%] квантов должно быть не менее 400, что обеспечивается девятиразрядным АЦП, для которого N=2^9-1=511. Имеем для квантователя q=0.0025.
6.3 Расчет периода квантования для цифровой системы по условиям ее устойчивости
Определим период квантования по времени нарастания tн переходной характеристики.
В данном случае
:
Из теории регулирования непрерывных систем известно, что
Уточним период квантования по теореме Котельникова:
Из полученных различными способами значений периода квантования выбирается то значение, которое удовлетворяет обоим случаям. Минимальный период квантования способствует лучшему процессу.
Рис. 44 Структурная схема системы с цифровым устройством управления
Исследуем влияние периода квантования на устойчивость системы “в малом”. Подадим на вход системы управляющее воздействие, не выходящее за пределы линейной зоны нелинейного элемента, и построим переходные характеристики цифровой системы при различных значениях периода квантования (рис.45).
Исследуем также влияние периода квантования на устойчивость системы “в большом”. Подадим на вход системы управляющее воздействие, выходящее за пределы линейной зоны нелинейного элемента, и построим переходные характеристики цифровой системы при различных значениях периода квантования (рис.46).
Рис.45 Влияние периода квантования на устойчивость системы “в малом”
Рис.46 Влияние периода квантования на устойчивость системы “в большом”
Из графиков видно, что увеличение периода квантования приводит к увеличению колебательности переходных процессов в цифровой системе.
При периоде квантования меньшем 0.01 с переходная характеристика цифровой системы практически ничем не отличается от переходной характеристики нелинейной СПС. Следовательно, максимально допустимый период квантования сигналов равен Ти = 0.01 с.
Заключение
· В результате проделанной работы, было разработано управляющее устройство, обеспечивающее качественные показатели системы:
· Минимальное время переходного процесса;
· Точность поддержания выходной координаты в установившемся режиме менее 0.5%;
· Характер переходного процесса апериодический, перерегулирование не более 10% %
· Запас устойчивости в “малом” по амплитуде более 20 дБ (80дБ), по фазе более 60 (82.2);
· В полученной автоматической системе управления было применено цифровое управляющее устройство с девятиразрядным АЦП и определен предельно допустимый период квантования сигналов, с учетом его влияния на точность и устойчивость системы.
Список литературы
1. Бруслиновский Б.В. «Конспект лекций», СПбГЭТУ, 2006г
2. А.А. Алексеев, Д.Х. Имаев, Н.Н. Кузьмин, В.Б. Яковлев: "Теория управления" СПб:изд-во СПбГЭТУ "ЛЭТИ", 1999.
3. А.А. Воронов, В.К. Титов, Б.Н. Новогранов: “Основы теории автоматического регулирования и управления “ Учебное пособие для вузов. М., «Высшая школа», 1977.
4. Бруслиновский Б.В., Усачев А.М. “Теория управления. Нелинейные системы”, СПб: изд-во СПбГЭТУ “ЛЭТИ”, 2005
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Технологический процесс подготовки нефти на дожимной насосной станции, методы его автоматизации. Выбор проектной конфигурации контроллера, разработка и описание алгоритмов управления технологическим процессом. Расчет системы автоматического регулирования.
дипломная работа [737,7 K], добавлен 23.09.2012Модернизация существующей системы управления и контроля на современной электронной базе. Расчет транзисторного ключа на выходе сигнала из шифратора. Вспомогательная матрица Карно для схемы дешифратора. Методика проектирования кодопреобразователя.
курсовая работа [595,7 K], добавлен 05.02.2013Структура трехуровневой распределенной автоматизированной системы управления технологическим процессом. Подключение полевых устройств через станцию распределенной периферии. Формирование сигналов в аналоговых модулях. Основные коммуникационные протоколы.
презентация [375,4 K], добавлен 10.02.2014Анализ проблем управления сетью таксофонов и синтез решения по его оптимизации. Состав выполняемых централизованной системой контроля функций. Аппаратные средства, операционные системы и инструментальные средства. Разработка алгоритмов и программ.
дипломная работа [573,1 K], добавлен 06.07.2011- Микропроцессорная система управления технологическим оборудованием типа CNC. Модуль входных сигналов
Разработка микропроцессорной системы управления технологическим оборудованием и проектирование структурной и принципиальной схемы электрического модуля входных дискретных сигналов с проведением расчетов основных электрических и временных параметров.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 29.11.2010 Модель распределённой системы управления MTU-RTU и её компоненты. Интеллектуальные датчики: типы, структура и функции. Физический уровень реализации сетей. Обеспечение взрывозащиты: технологический процесс, структура и аппаратные средства системы.
реферат [6,3 M], добавлен 13.12.2010Структура проектируемого железнодорожного участка линии связи. Выбор аппаратуры связи, системы кабельной магистрали и распределение цепей по четверкам. Расчет влияний тяговой сети постоянного тока на кабельную линию связи, защита кабеля и аппаратуры.
курсовая работа [510,3 K], добавлен 05.02.2013Разработка микропроцессорной системы управления технологическим объектом. Выбор и расчет элементов системы, разработка ее программного обеспечения. Составление структурных, функциональных и принципиальных схем микроконтроллеров семейства MCS-51.
курсовая работа [579,0 K], добавлен 20.09.2012Математическая модель технологического процесса. Структурная схема микропроцессорной системы. Алгоритм работы цифровой вычислительной машины. Расчет параметров устройства управления. Моделирование динамики системы с применением ППП "MatLab/Simulink".
курсовая работа [1016,6 K], добавлен 21.11.2012Конструкция и параметры оптического волокна, его типы и свойства, геометрическая величина, затухание и дисперсия. Разновидности конструкций оптических кабелей, их главные элементы и предъявляемые требования. Цифровые системы передачи. Организация сети.
дипломная работа [906,0 K], добавлен 05.05.2015