ОБЩИЙ ПОДХОД К ПРОЕКТИРОВАНИЮ АППАРАТНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ СИСТЕМ АВТОМАТИЧЕСКОЕ О УПРАВЛЕНИЯ

А.Ю.Смыслов
(Московский государственный институт электроники и математики, Россия)

На современном этапе развития систем автоматического управления в них находят широкое применение разнообразные типы микроконтроллеров. Это позволяет существенно повысить качество работы систем автоматического управления, и возложить на них более сложные функции по управлению объектами. В рамках данной задачи, встает следующий вопрос: какими основными характеристиками должен обладать микроконтроллер который будет использоваться при построение системы управления? В зависимости от специфики задачи к микроконтроллеру предъявляется очень разнообразные требования по системе команд, быстродействию, надежности, способности к перенастройке и энергопотреблению. Все вышеперечисленные требования являются достаточно противоречивыми. Так например, повышение тактовой частоты работы микроконтроллера ведет к увеличению его мощности потребления, а расширение системы команд приводит к значительному усложнению структуры микроконтроллера. Отсюда следует, что не возможно построить один универсальный контроллер который был бы оптимальным для решения любой задачи.

Поэтому, основной темой данной работы является рассмотрение подхода который позволит по имеющейся передаточной функции системы автоматического управления осуществить синтез оптимальной распределенной микропроцессорной среды, которая будет являться основой для физической реализации, указанной, системы автоматического управления, а также определить требования которым должны отвечать микроконтроллеры предназначенные для построения данной системы автоматического управления. В настоящее время имеется достаточно большое количество методов синтеза систем автоматического управления, но основной недостаток этих методов состоит в том, что они позволяют определить только передаточную функцию системы управления. Однако задача оптимальной физической реализации системы управления остается в тени. Данный подход позволяет расширить существующие методы синтеза систем автоматического управления, с целью устранения указанного выше недостатка. В качестве критериев оптимизации, при использовании данного подхода, выступают надежность, быстродействие, потребляемая мощность и открытость системы. В данной работе, рассмотрены методы которые позволяют осуществить связь между параметрами передаточной функции системы и параметрами микроконтроллера. А также рассматриваются вопросы, вызванные особенностями работы микроконтроллеров в составе системы управления.