Реферат: Разработка микропроцессорной системы климат-контроля

Например, у датчика коэффициентом преобразования является чувствительность, а для усилителя - коэффициент усиления.

Отношение приращения выходной величины ∆у (или dy) к приращению входной величины ∆х (или dx)

К' = ∆у/∆х ≈ dy/dx (1.2)

при ∆х→ 0 называется динамическим коэффициентом преобразования.

Динамическим режимом называется процесс перехода элементов и систем из одного установившегося состояния в другое, т.е. такое условие их работы, когда входная величина х, а, следовательно, и выходная величина у изменяются во времени.

1.2 Показатели качества регулирования

САУ должна обеспечивать требуемое качество работы установки в переходных режимах при изменении задающего или возмущающего воздействия. Качество регулирования оценивается следующими показателями: перерегулирование, быстродействие (время регулирования) и число колебаний регулируемой величины за время переходного процесса.

Перерегулированием называется отношение разности между максимальным и установившимся отклонениями регулируемой величины к установившемуся отклонению. На рисунке 1.3 показано изменение регулируемой величины при ступенчатом воздействии. Перерегулирование равно

(1.5)

где Δx_max – максимальное отклонение регулируемой величины;

Δx(∞) – установившееся отклонение регулируемой величины.

Рисунок 1.3 – Показатели качества регулирования

Допустимое перерегулирование обычно равно σ_m = 18…25%.

Быстродействие или время регулированияt_p представляет время, в течение которого отклонение регулируемой величины от Δx(t) превышает некоторое допустимое значение, обычно принимаемое δ = 5%.

Число колебаний регулируемой величины Nза время переходного процесса t_p должно быть ограниченным. Обычно принимают N < 3.

Работа САУ характеризуется точностью , под которой понимается степень приближения действительного выходного сигнала x к его заданному значению х₀ .

Величина Δx = х₀ – х называется ошибкой САУ. Установившаяся ошибка отработки постоянного сигнала называется статической ошибкой. Текущая ошибка отработки переменного сигнала называется динамической ошибкойСАУ. Динамическая ошибка изменяется в течении времени и зависит от структуры, параметров и характера изменения воздействия. Статическая ошибка определяется структурой, параметрами и величиной постоянного воздействия.

1.3 Структурная схема системы климат-контроля

Учитывая условия функционирования с заданными показателями качества переходных процессов, а также требуемые выходные характеристики системы можно представить структурную схему системы климат-контроля (СКК) в строгом соответствии с техническим заданием и техническими условиями эксплуатации.

Рисунок 1.4 – Структурная схема цифровой системы

Структурная схема состоит из следующих основных элементов: Д - датчик температуры; АЦП – аналого-цифровой преобразователь; Н – норма (допустимая величина температуры); СМР – компаратор; СУ – схема управления кондиционером; ИМ – исполнительный механизм (кондиционер); ОУ – объект управления (помещение); И – жидко-кристаллический индикатор.

Датчик температуры осуществляет преобразование температуры в помещении в электрический сигнал аналоговой формы.. Прием сигнала и преобразование аналогового в цифровой и сравнение с допустимой величиной производится микроконтроллером, который в свою очередь управляет цепью включения кондиционера и контроллером жидко-кристаллического дисплея LCD.

Таким образом, разработав структурную схему системы улимат-контроля на первом этапе, далее необходимо выбрать ее элементы, согласовать уровни сигналов между ними, осуществить разработку схему управления электроприводом и программу управления внешними устройствами.

2 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 Микроконтроллер как основной элемент

Характеристика микроконтроллера PIC16F877:

- высокоскоростная RISCархитектура;

- 35 инструкций;

- команды выполняются за один цикл, выполняемых за два цикла.

- тактовая частота: DC - 20МГц, тактовый сигнал DC - 200нс;

- до 8к х 14 слов FLASH памяти программ, до 368 х 8 байт памяти данных (ОЗУ) До 256 х 8 байт EEPROM памяти данных;