Здавалка
Главная | Обратная связь

Пример синтеза комбинационного дискретного автомата



СИНТЕЗ ДИСКРЕТНЫХ АВТОМАТОВ

 

Методические указания к лабораторно-практическим занятиям

по дисциплине «Типовые элементы систем автоматического управления»

Составитель: Гудинов В.Н.

Омск 2011

 

Цель и назначение лабораторных работ

Лабораторные работы предназначены для освоения студентами методики синтеза дискретных автоматов блочным методом с использованием матриц Карно. Для контроля результатов синтеза при выполнении лабораторных работ используется программа «Синтез ДА», которая позволяет в анимационном режиме осуществлять наблюдение за рабочим циклом, обеспечиваемым проектируемой системой управления, производить диагностику СУ и корректировать результаты синтеза. Перед началом работы с программой студент должен осуществить синтез системы управления вручную, определив логические уравнения для каждой выходной функции дискретного автомата и, при необходимости, количество требуемых элементов памяти и моделирующие их логические функции.

Пример синтеза комбинационного дискретного автомата

При блочном методе автомат разбивается на блоки, соответствующие каждой выходной функции. Для каждого блока (функции) выбираются существенные переменные, т.е. те переменные, которые непосредственно изменяют состояние выходных функций. Для выбранных существенных переменных строится матрица Карно, в которой по графу функционирования прослеживаются все изменения состояний выходной функции в зависимости от состояния входов.

Если при очередном переходе по матрице Карно возникает противоречие, т.е. одному и тому же значению входных переменных соответствуют разные значения выходной функции, то тогда на данном участке выбирается дополнительная квазисущественная переменная, которая меняет своё состояние на этом участке нечетное число раз ( 1, 3 и т.д.). При этом функция доопределяется, матрица расширяется и процесс синтеза начинается сначала. Когда переходы по матрице Карно по всему циклу осуществились без противоречий, то осуществляется минимизация функции[1, 2].

___ ___ ___ А – В – А – С – В – С
Пусть задана формула алгоритма включения трёх одинаковых рабочих механизмов (см. табл. 2, механизм № 1), представляющих собой силовые пневмоцилиндры с путевым контролем с помощью двух концевых датчиков положения.

 

Управление силовыми пневмоцилиндрами осуществляется двухпозиционными четырехходовыми пневмораспределителями с односторонним электромагнитным управлением:

Производим кодирование и сквозную нумерацию исполнительных механизмов (электромагнитов распределителей, которые являются выходными функциями) и датчиков (входных переменных), контролирующих положение штоков цилиндров. Для рабочего органа А будут соответственно Y1иS1, S2,для ВY2иS3, S4,дляС – Y3и S5, S6.

По формуле алгоритма включения механизмов строим граф функционирования.

 


Начнем с определения функции Y1.Для неё существенными переменными являются S5(включающая) иS4(выключающая), т.е. Y1= { S5, S4}.

Строим матрицу Карно для этих переменных и производим обход по клеткам матрицы в соответствии с графом функционирования от начала цикла. Получаем

Y1 = S5 · S4.

Для Y2существенными переменными будутS2иS6.Строим матрицу Карно.

Однако на участке графа S2 – возникает противоречие. Выбираем квазисущественную переменную S4, которая на этом участке один раз меняет свое состояние и переопределяем функцию Y2.

Y2 ={ S2, S6}, S4

Строим новую матрицу уже для трёх переменных. По выделенным подкубам получаем функцию

Y2 = S2 + S4·S6.

Для Y3существенными переменными будутS1иS3,Y3= { S1, S3}Строим матрицу Карно и получаем

Y3 = S1 · S3

Таким образом, в результате синтеза получены три уравнения выходных функций Y1, Y2иY3,которые и являются математической моделью автомата.







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.