Проектирование элементов систем управления, реализуемых на программируемых логических интегральных схемах в среде MatLab
Рассмотрена среда проектирования физически реализуемых на программируемых логических интегральных схемах моделей элементов систем управления. Приведен пример реализации в этой среде наблюдающего устройства....
Gespeichert in:
| Datum: | 2007 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України
2007
|
| Schriftenreihe: | Электронное моделирование |
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101776 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Проектирование элементов систем управления, реализуемых на программируемых логических интегральных схемах в среде MatLab / Ю.В. Котенко, П.И. Кравец // Электронное моделирование. — 2007. — Т. 29, № 3. — С. 113-118. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-101776 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1017762025-02-09T16:58:52Z Проектирование элементов систем управления, реализуемых на программируемых логических интегральных схемах в среде MatLab Design of Control System Elements Realized on the Programmed Logical Integral Circuits in MatLab Medium Котенко, Ю.В. Кравец, П.И. Краткие сообщения Рассмотрена среда проектирования физически реализуемых на программируемых логических интегральных схемах моделей элементов систем управления. Приведен пример реализации в этой среде наблюдающего устройства. Розглянуто середовище проектування моделей елементів систем управління, що фізично реалізуються на програмованих логічних інтегральних схемах. Наведено приклад реалізації в цьому середовищі спостерігаючого пристрою. A design medium of the models of the control system elements physically realized on the programmed logical integral circuits. An example of the detecting device realization in this medium is given. 2007 Article Проектирование элементов систем управления, реализуемых на программируемых логических интегральных схемах в среде MatLab / Ю.В. Котенко, П.И. Кравец // Электронное моделирование. — 2007. — Т. 29, № 3. — С. 113-118. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 0204-3572 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101776 681.58 ru Электронное моделирование application/pdf Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Краткие сообщения Краткие сообщения |
| spellingShingle |
Краткие сообщения Краткие сообщения Котенко, Ю.В. Кравец, П.И. Проектирование элементов систем управления, реализуемых на программируемых логических интегральных схемах в среде MatLab Электронное моделирование |
| description |
Рассмотрена среда проектирования физически реализуемых на программируемых логических интегральных схемах моделей элементов систем управления. Приведен пример реализации в этой среде наблюдающего устройства. |
| format |
Article |
| author |
Котенко, Ю.В. Кравец, П.И. |
| author_facet |
Котенко, Ю.В. Кравец, П.И. |
| author_sort |
Котенко, Ю.В. |
| title |
Проектирование элементов систем управления, реализуемых на программируемых логических интегральных схемах в среде MatLab |
| title_short |
Проектирование элементов систем управления, реализуемых на программируемых логических интегральных схемах в среде MatLab |
| title_full |
Проектирование элементов систем управления, реализуемых на программируемых логических интегральных схемах в среде MatLab |
| title_fullStr |
Проектирование элементов систем управления, реализуемых на программируемых логических интегральных схемах в среде MatLab |
| title_full_unstemmed |
Проектирование элементов систем управления, реализуемых на программируемых логических интегральных схемах в среде MatLab |
| title_sort |
проектирование элементов систем управления, реализуемых на программируемых логических интегральных схемах в среде matlab |
| publisher |
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України |
| publishDate |
2007 |
| topic_facet |
Краткие сообщения |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101776 |
| citation_txt |
Проектирование элементов систем управления, реализуемых на программируемых логических интегральных схемах в среде MatLab / Ю.В. Котенко, П.И. Кравец // Электронное моделирование. — 2007. — Т. 29, № 3. — С. 113-118. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| series |
Электронное моделирование |
| work_keys_str_mv |
AT kotenkoûv proektirovanieélementovsistemupravleniârealizuemyhnaprogrammiruemyhlogičeskihintegralʹnyhshemahvsredematlab AT kravecpi proektirovanieélementovsistemupravleniârealizuemyhnaprogrammiruemyhlogičeskihintegralʹnyhshemahvsredematlab AT kotenkoûv designofcontrolsystemelementsrealizedontheprogrammedlogicalintegralcircuitsinmatlabmedium AT kravecpi designofcontrolsystemelementsrealizedontheprogrammedlogicalintegralcircuitsinmatlabmedium |
| first_indexed |
2025-11-28T05:05:51Z |
| last_indexed |
2025-11-28T05:05:51Z |
| _version_ |
1850009304651792384 |
| fulltext |
ÓÄÊ 681.58
Þ. Â. Êîòåíêî, Ï. È. Êðàâåö, êàíä. òåõí. íàóê
Íàöèîíàëüíûé òåõíè÷åñêèé óíèâåðñèòåò Óêðàèíû «ÊÏÈ»
(Óêðàèíà, 03056, Êèåâ, óë. Ïîëèòåõíè÷åñêàÿ, 41, êîðï. 18, êàô. ÀÓÒÑ, ê. 522
òåë.: (+38044) 2418646,
Å-mail: kotenko@aust.ntu-kpi.kiev.ua, kravets@aust.ntu-kpi.kiev.ua)
Ïðîåêòèðîâàíèå ýëåìåíòîâ ñèñòåì óïðàâëåíèÿ,
ðåàëèçóåìûõ íà ïðîãðàììèðóåìûõ ëîãè÷åñêèõ
èíòåãðàëüíûõ ñõåìàõ â ñðåäå MatLab
Ðàññìîòðåíà ñðåäà ïðîåêòèðîâàíèÿ ôèçè÷åñêè ðåàëèçóåìûõ íà ïðîãðàììèðóåìûõ ëîãè-
÷åñêèõ èíòåãðàëüíûõ ñõåìàõ ìîäåëåé ýëåìåíòîâ ñèñòåì óïðàâëåíèÿ. Ïðèâåäåí ïðèìåð
ðåàëèçàöèè â ýòîé ñðåäå íàáëþäàþùåãî óñòðîéñòâà.
Ðîçãëÿíóòî ñåðåäîâèùå ïðîåêòóâàííÿ ìîäåëåé åëåìåíò³â ñèñòåì óïðàâë³ííÿ, ùî ô³çè÷íî
ðåàë³çóþòüñÿ íà ïðîãðàìîâàíèõ ëîã³÷íèõ ³íòåãðàëüíèõ ñõåìàõ. Íàâåäåíî ïðèêëàä ðåà-
ë³çàö³¿ â öüîìó ñåðåäîâèù³ ñïîñòåð³ãàþ÷îãî ïðèñòðîþ.
Ê ë þ ÷ å â û å ñ ë î â à: ïðîãðàììèðóåìûå ëîãè÷åñêèå èíòåãðàëüíûå ñõåìû, òåîðèÿ
àâòîìàòè÷åñêîãî óïðàâëåíèÿ, ìîäåëèðîâàíèå, MatLab.
Êàê èçâåñòíî, áîëüøèíñòâî ñîâðåìåííûõ ñèñòåì óïðàâëåíèÿ (ÑÓ) ïðîåê-
òèðóþò è ñòðîÿò íà îñíîâå êëàññè÷åñêîé òåîðèè àâòîìàòè÷åñêîãî óïðàâ-
ëåíèÿ ñ ïðèìåíåíèåì ñòàâøèõ óæå êëàññè÷åñêèìè ìèêðîêîíòðîëëåðîâ ñ
ïîñëåäîâàòåëüíîé îáðàáîòêîé äàííûõ [1]. Îäíàêî â ïîñëåäíèå ãîäû äëÿ
óïðàâëåíèÿ ñëîæíûìè ìíîãîìåðíûìè äèíàìè÷åñêèìè îáúåêòàìè âñå ÷à-
ùå èñïîëüçóþòñÿ ñèñòåìû, ñèíòåçèðóåìûå íà îñíîâå ñîâðåìåííîé òåîðèè
àâòîìàòè÷åñêîãî óïðàâëåíèÿ, òåîðèÿõ ðîáàñòíûõ è èíòåëëåêòóàëüíûõ ÑÓ
[2]. Êàê ïðàâèëî, òàêèå ÑÓ îðèåíòèðîâàíû íà ðåøåíèå ñëîæíûõ îïòèìè-
çàöèîííûõ çàäà÷ ñ ïðîãíîçèðîâàíèåì, àäàïòàöèåé è îöåíèâàíèåì ïðîñò-
ðàíñòâà ñîñòîÿíèé îáúåêòà óïðàâëåíèÿ, èñïîëüçîâàíèå àëãîðèòìîâ è ýëå-
ìåíòîâ ðåàëèçóåìûõ íà îñíîâå òåîðèé ðàçìûòûõ ìíîæåñòâ è íå÷åòêîé
ëîãèêè, íåéðîííûõ ñåòåé. Äëÿ ôóíêöèîíèðîâàíèÿ òàêèõ ñèñòåì íåîá-
õîäèìî îáðàáàòûâàòü çíà÷èòåëüíûé ìàññèâ äàííûõ îäíîãî âðåìåííîãî
ñðåçà â ðåàëüíîì âðåìåíè è â òåìïå, ñîîòâåòñòâóþùåì ôóíêöèîíèðîâà-
íèþ îáúåêòà, íå âíîñÿ ïðè ýòîì íåäîïóñòèìûõ çàäåðæåê â ïðîöåññ ôîðìè-
ðîâàíèÿ óïðàâëÿþùèõ âîçäåéñòâèé, ÷òî âîçìîæíî ëèøü ïðè î÷åíü âûñîêîì
áûñòðîäåéñòâèè óïðàâëÿþùèõ óñòðîéñòâ. Î÷åíü ÷àñòî åäèíñòâåííûì ñïî-
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2007. Ò. 29. ¹ 3 113
ñîáîì îáåñïå÷åíèÿ òðåáóåìîãî áûñòðîäåéñòâèÿ ÿâëÿåòñÿ èñïîëüçîâàíèå
íåñêîëüêèõ âû÷èñëèòåëåé è ðàñïàðàëëåëèâàíèå âû÷èñëèòåëüíûõ çàäà÷
ìåæäó íèìè, ÷òî, åñòåñòâåííî, ïðèâîäèò ê óñëîæíåíèþ è óäîðîæàíèþ
óïðàâëÿþùèõ óñòðîéñòâ.
Ñ ïîÿâëåíèåì íåäîðîãèõ áûñòðîäåéñòâóþùèõ ïðîãðàììèðóåìûõ ëî-
ãè÷åñêèõ èíòåãðàëüíûõ ñõåì (ÏËÈÑ) ñâåðõâûñîêîé èíòåãðàöèè, ñïîñîá-
íûõ âûïîëíÿòü ïàðàëëåëüíóþ îáðàáîòêó äàííûõ, ñïåöèàëèñòû â îáëàñòè
óïðàâëåíèÿ âñå ÷àùå ðàññìàòðèâàþò èõ êàê ñåðüåçíóþ àëüòåðíàòèâó òðà-
äèöèîííûì âû÷èñëèòåëÿì ñ ïîñëåäîâàòåëüíûì àëãîðèòìîì ðàáîòû. Ïðî-
ãðàììèðóåìûå ëîãè÷åñêèå èíòåãðàëüíûå ñõåìû ïîçâîëÿþò íà àïïàðàòíîì
óðîâíå ñòðîèòü âû÷èñëèòåëüíûå ýëåìåíòû è ñòðóêòóðû äëÿ ðåøåíèÿ çà-
äà÷, êîòîðûì ñâîéñòâåí ïðèðîäíûé ïàðàëëåëèçì (â ÑÓ ýòî ìíîãîìåðíûå
ðåãóëÿòîðû, îöåíêà ïðîñòðàíñòâà ñîñòîÿíèé îáúåêòà, íåéðîâû÷èñëåíèÿ,
îáðàáîòêà ëèíãâèñòè÷åñêîé èíôîðìàöèè è äð.).
 íàñòîÿùåå âðåìÿ ïðèìåíåíèå ÏËÈÑ äëÿ ðåøåíèÿ çàäà÷ òåîðèè
àâòîìàòè÷åñêîãî óïðàâëåíèÿ îãðàíè÷åííî â ñâÿçè ñî ñëîæíîñòüþ ðàçðà-
áîòêè ïðîãðàììíîãî îáåñïå÷åíèÿ, òðåáóþùåé îò ðàçðàáîò÷èêà îïðå-
äåëåííîãî óðîâíÿ çíàíèé ÑÀÏÐ ÏËÈÑ, ÿçûêà îïèñàíèÿ àðõèòåêòóðû
VHDL/Verilog, HDL-èìèòàòîðà è ä.ð.
Äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ è ðåàëèçàöèè ÑÓ íà òðàäèöèîííûõ âû÷èñëèòåëÿõ
ñóùåñòâóåò áîëüøîå ÷èñëî ðàçëè÷íûõ îáîëî÷åê è ÑÀSÅ-ñðåä [3].  òî æå
âðåìÿ, äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ è ðåàëèçàöèè ýëåìåíòîâ è ÑÓ ñ âû÷èñëèòåëÿìè
íà ÏËÈÑ ïðîãðàììíûå ñðåäû òàêîãî óðîâíÿ ïîêà íå ðàçðàáîòàíû. Ïîý-
òîìó äëÿ ñïåöèàëèñòîâ â îáëàñòè ñèñòåì àâòîìàòè÷åñêîãî óïðàâëåíèÿ
ñîçäàíèå òàêîé ñðåäû, íå òðåáóþùåé ãëóáîêèõ çíàíèé ÑÀÏÐ ÏËÈÑ è
VHDL/Verilog, ÿâëÿåòñÿ äîñòàòî÷íî àêòóàëüíûì.
Ðàññìîòðèì îäèí èç âîçìîæíûõ âàðèàíòîâ ðåøåíèÿ ýòîé ïðîáëåìû
îáúåäèíèâ âîçìîæíîñòè ñóùåñòâóþùèõ ïðîãðàììíûõ ñðåä MatLab è
ÑÀÏÐ ÏËÈÑ.
Þ. Â. Êîòåíêî, Ï. È. Êðàâåö
114 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2007. V. 29. ¹ 3
MatLab
Kalman
System
Generator
...
Simulink
Ñðåäà
ïðîåêòèðîâàíèÿ
ýëåìåíòîâ
ÑÓ
ISE
Foundation
Ðèñ. 1
Ðàçðàáîòàííàÿ ñðåäà ïðîåêòèðî-
âàíèÿ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ïðîãðàì-
ìó, ôóíêöèîíèðóþùóþ â ñðåäå
MatLab è îáúåäèíÿþùóþ ôóíêöèî-
íàëüíûå âîçìîæíîñòè MatLab è
áèáëèîòåêè System Generator [4].
Ñðåäà ïîçâîëÿåò ïî èñõîäíûì
äàííûì ñèíòåçèðîâàòü ñòðóêòóðó è
îïðåäåëÿòü ïàðàìåòðû ïðîãðàììíîé
ìîäåëè ýëåìåíòà ÑÓ è ãåíåðèðîâàòü
ìîäåëè â âèäå ïàðàëëåëüíîé âû÷èñ-
ëèòåëüíîé ñòðóêòóðû íà ýëåìåíòàõ
áèáëèîòåêè System Generator. Ïîëó-
÷åííûå ìîäåëè ýëåìåíòîâ èñïîëü-
çóþòñÿ â Simulink äëÿ ìîäåëèðîâà-
íèÿ ñèñòåì è äëÿ ãåíåðèðîâàíèÿ ôàéëà ñïèñêà ñâÿçåé (NetList), èñïîëüçóå-
ìîãî ÑÀÏÐ ÏËÈÑ äëÿ ñîçäàíèÿ ôàéëà ïðîøèâêè ÏËÈÑ.
Ñõåìà âçàèìîäåéñòâèÿ ñðåäû ïðîåêòèðîâàíèÿ ñ áèáëèîòåêàìè, ôóíê-
öèÿìè MatLab è ÑÀÏÐ ÏËÈÑ ïðåäñòàâëåíà íà ðèñ. 1, à ïðîãðàììíàÿ
îáîëî÷êà â âèäå äèàëîãîâîãî îêíà — íà ðèñ. 2.
Ïðîöåññ ïðîåêòèðîâàíèÿ ýëåìåíòîâ ÑÓ ñîñòîèò èç ÷åòûðåõ ýòàïîâ.
Íà ïåðâîì ýòàïå èç ñïèñêà âûáèðàåòñÿ ýëåìåíò ÑÓ, êîòîðûé íåîáõî-
äèìî ñïðîåêòèðîâàòü, è ââîäÿòñÿ èñõîäíûå äàííûå.
Íà âòîðîì ýòàïå ñ èñïîëüçîâàíèåì ôóíêöèè MatLab ñèíòåçèðóþòñÿ
îïèñàíèå ñòðóêòóðû (óðàâíåíèÿ, ìàòðèöû è äð.) è ïàðàìåòðû ìîäåëè.
Íà òðåòüåì ýòàïå ïðîèñõîäèò ïðåîáðàçîâàíèå îïèñàíèÿ ñòðóêòóðû
ìîäåëè, ïîëó÷åííîé íà âòîðîì ýòàïå, â ñòðóêòóðó, ïîñòðîåííóþ ñ èñïîëü-
çîâàíèåì áèáëèîòåêè System Generator.
Íà ÷åòâåðòîì ýòàïå â ýòó ñòðóêòóðó ïîäñòàâëÿþòñÿ ñèíòåçèðîâàííûå
íà âòîðîì ýòàïå ïàðàìåòðû ìîäåëè.
Ïîðÿäîê ôóíêöèîíèðîâàíèÿ è èñïîëüçîâàíèÿ ñðåäû ðàññìîòðèì íà
ïðèìåðå ïîñòðîåíèÿ íàáëþäàþùåãî óñòðîéñòâà (ÍÓ) íà îñíîâå ôèëüòðà
Êàëìàíà. Ïóñòü èìååòñÿ äèñêðåòíûé îáúåêò óïðàâëåíèÿ (ÎÓ), ìîäåëü
êîòîðîãî ïðåäñòàâèì â âèäå
x Ax Bu Fw( ) ( ) ( ) ( )n n n n� � � �1 ,
y Cx Du Hw vv n n n n n( ) ( ) ( ) ( ) ( )� � � � �1 ,
(1)
ñ èçâåñòíûìè âõîäàìè u( )n , âîçìóùåíèÿìè íà âõîäàõ w( )n è âûõîäàõ v( )n .
Áóäåì ïîëàãàòü, ÷òî âåêòîðû w( )n è v( )n èìåþò íîðìàëüíûé çàêîí ðàñïðå-
äåëåíèÿ ñ ìàòåìàòè÷åñêèìè îæèäàíèÿìè, E n{ ( )}w �0, E n{ ( )}v �0 è êîâà-
Ïðîåêòèðîâàíèå ýëåìåíòîâ ñèñòåì óïðàâëåíèÿ
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2007. Ò. 29. ¹ 3 115
Ðèñ. 2
ðèàöèîííûìè ìàòðèöàìè ñîîòâåòñòâåííî W w w� ij
TE i j� { ( ), ( )} è V� ij �
� E i jT
{ ( ), ( )}v v . Âåêòîð ñîñòîÿíèÿ x ( )n íå ïîääàåòñÿ òî÷íîìó èçìåðåíèþ,
ïîýòîìó îöåíî÷íûå çíà÷åíèÿ åãî êîìïîíåíò � ( )x n ïðèõîäèòñÿ âîññòàíàâ-
ëèâàòü ïî èçâåñòíûì âõîäàì u( )n èçìåðÿåìûì êîîðäèíàòàì ñèñòåìû
yv n( ), èñêàæåííûì ïîìåõîé [4].
Íà ðèñ. 3 ïðåäñòàâëåíà ñòðóêòóðíàÿ ñõåìà ôðàãìåíòà ÑÓ äàííîãî
îáúåêòà ñ ÍÓ íà îñíîâå ôèëüòðà Êàëìàíà. Ýòîò ôðàãìåíò îïèñûâàåòñÿ
óðàâíåíèåì
� ( ) � ( ) ( ) ( ) � ( ) ( ))x Ax Bu L(y Cx Dun n n n n nv� � � � � �1 ,
� ( )
�( )
( )
� ( )
( )x
y
C I MC
I MC
x
I CDn
n
n
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�
�1
1
D CM
MD M
u
y�
�
�
�
�
�
�
�
�
( )
( )
n
nv
,
(2)
èç êîòîðîãî ìàòðèöà êîýôôèöèåíòîâ îáðàòíûõ ñâÿçåé L è íîâàÿ ìàòðèöà
êîýôôèöèåíòîâ îáðàòíûõ ñâÿçåé M îïðåäåëÿþòñÿ íà îñíîâå ðåøåíèÿ ìàò-
ðè÷íîãî àëãåáðàè÷åñêîãî óðàâíåíèÿ Ðèêêàòè [5].
Äîïóñòèì, òðåáóåòñÿ ñèíòåçèðîâàòü ÍÓ íà îñíîâå ôèëüòðà Êàëìàíà
äëÿ îáúåêòà ÷åòâåðòîãî ïîðÿäêà çàäàííîãî ïåðåäàòî÷íîé ôóíêöèåé:
W
p p
p p p p
�
� �
� � � �
2
4 3 2
3 7 3
08 2 5 3 2
,
,
. (3)
Èñïîëüçóÿ äèàëîãîâîå îêíî (ñì. ðèñ. 2), ââîäèì â ñðåäó ïðîåêòèðîâàíèÿ
ïàðàìåòðû ìîäåëè ÎÓ (3), ïàðàìåòðû âîçìóùåíèé r, q, âðåìÿ äèñêðåòèçàöèè
Ts, ðàçðÿäíîñòü äàííûõ —16 áèò (6 áèò äëÿ öåëîé ÷àñòè è 10 áèò äëÿ äðîáíîé
÷àñòè). Ïîñëå ýòîãî âñòðîåííàÿ ôóíêöèÿ «kalman» ñèíòåçèðóåò ìàòðèöû A, B,
C, D, L è M (2). Äàëåå, èñïîëüçóÿ çíà÷åíèÿ ïîëó÷åííûõ êîýôôèöèåíòîâ ýòèõ
ìàòðèö è óðàâíåíèÿ (2), à òàêæå ñîîòâåòñòâóþùèå ýëåìåíòû èç ñðåäû System
Generator, ñðåäà ãåíåðèðóåò ñòðóêòóðó (ðèñ. 4), êîòîðàÿ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé
ìîäåëü ÍÓ íà îñíîâå ôèëüòðà Êàëìàíà, ôóíêöèîíèðóþùóþ â ñðåäå MatLab,
Þ. Â. Êîòåíêî, Ï. È. Êðàâåö
116 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2007. V. 29. ¹ 3
w ( )n v ( )n
u ( )n y ( )n
yv( )n
y ( )n
x ( )n
ÎÓ
ÍÓ
Ðèñ. 3
è îäíîâðåìåííî ÿâëÿåòñÿ ìîäåëüþ ôèçè÷åñêè ðåàëèçóåìîãî íà ÏËÈÑ ÍÓ íà
îñíîâå ôèëüòðà Êàëìàíà.
 äàëüíåéøåì ñèíòåçèðîâàííàÿ ìîäåëü ÍÓ (ñì. ðèñ. 4) â âèäå áëîêà-
ïîäñèñòåìû «sss3» ìîæåò áûòü èñïîëüçîâàíà äëÿ ìîäåëèðîâàíèÿ ÑÓ ñ ÍÓ
íà îñíîâå ôèëüòðà Êàëìàíà â Simulink è äëÿ ïîëó÷åíèÿ êîíôèãóðàöèîííîé
ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ÏËÈÑ ôèðìû Xilinx.
Ðåçóëüòàòû ìîäåëèðîâàíèÿ ÑÓ ñ ÍÓ ïðåäñòàâëåíû â âèäå îñöèëëî-
ãðàìì, îòîáðàæàþùèõ çàøóìëåííûé y tv ( ) è èçìåðåííûé � ( )y tv ñ ïîìîùüþ
ÍÓ âûõîäíûå ñèãíàëû ÎÓ (ðèñ. 5, à) è íàáëþäàåìûå ñ ïîìîùüþ ÍÓ
ïåðåìåííûå ñîñòîÿíèÿ îáúåêòà óïðàâëåíèÿ (ðèñ 5, á).
Ïðîåêòèðîâàíèå ýëåìåíòîâ ñèñòåì óïðàâëåíèÿ
ISSN 0204–3572. Ýëåêòðîí. ìîäåëèðîâàíèå. 2007. Ò. 29. ¹ 3 117
Ðèñ. 4
y( )t
y( )t
y( )t
t, c
1,4
1,0
0
0,2
0,4
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
y( )t
out2
out5
out3
out4
t, c
1,0
0,5
0
0,5
1,0
�
�
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
a á
Ðèñ. 5
Ãåíåðèðîâàíèå êîíôèãóðàöèîííîé ïîñëåäîâàòåëüíîñòè ÏËÈÑ îñó-
ùåñòâëÿåòñÿ ñðåäñòâàìè ÑÀÏÐ (â äàííîì ñëó÷àå Xilinx Foundation ISE 6.3i)
íà îñíîâàíèè ñïèñêà ñâÿçåé ïîëó÷åííîãî ðàíåå System Generator.
Ðåçóëüòàòû ñèíòåçà ÍÓ äëÿ êðèñòàëëà Spartan3xc3s1000-5fg320
ñëåäóþùèå:
×èñëî èñïîëüçóåìûõ ñëàéñîâ 3146 èç 7680 (40 %)
Òàêòîâûé ïåðèîä (÷àñòîòà) 39,397 íñ (25,38 ÌÃö)
Òàêèì îáðàçîì, ïðåäëîæåííûå â ðàáîòå ïîäõîä è ñðåäà ïðîåêòèðîâà-
íèÿ ïîçâîëÿþò ðåøèòü çíà÷èòåëüíóþ ÷àñòü ïðîáëåì, ñâÿçàííûõ ñ ðàçðà-
áîòêîé ïðîãðàììíûõ ìîäåëåé ýëåìåíòîâ ÑÓ, àäàïòèðîâàííûõ ê ñðåäå
Simulink. Ýòè ïðîãðàììíûå ìîäåëè ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû êàê â ñðåäå
Simulink, òàê è äëÿ ôèçè÷åñêîé ðåàëèçàöèè íà ÏËÈÑ.  íàñòîÿùåå âðåìÿ,
êðîìå îïèñàííîãî â ÍÓ íà îñíîâå ôèëüòðà Êàëìàíà, ðàçðàáîòàíû è îïðî-
áîâàíû ïðîïîðöèîíàëüíûé èíòåãðàëüíî-äèôôåðåíöèàëüíûé ðåãóëÿòîð ñ
ôèëüòðàöèåé â êàíàëå îáðàòíîé ñâÿçè, ïðÿìûå è èíâåðñíûå ìîäåëè ðàç-
ëè÷íûõ ÎÓ, â òîì ÷èñëå è íåéðîñåòåâûå ìîäåëè ÎÓ [6].
A design medium of the models of the control system elements physically realized on the pro-
grammed logical integral circuits. An example of the detecting device realization in this medium is
given.
1. Ðîòà÷ Â. ß. Ðàñ÷åò äèíàìèêè ïðîìûøëåííûõ àâòîìàòè÷åñêèõ ñèñòåì ðåãóëèðîâàíèÿ. —
Ì. : Ýíåðãèÿ, 1973. — 440 ñ.
2. Ñîâðåìåííàÿ ïðèêëàäíàÿ òåîðèÿ óïðàâëåíèÿ: Îïòèìèçàöèîííûé ïîäõîä â òåîðèè
óïðàâëåíèÿ. ×. I /Ïîä ðåä. Êîëåñíèêîâà À. À. — Òàãàíðîã : èçä. ÒÐÒÓ, 2000. — 407 ñ.
3. Äåìåíêîâ Í. Ï. SCADA-ñèñòåìû êàê èíñòðóìåíò ïðîåêòèðîâàíèÿ ÀÑÓ ÒÏ — Ì. : èçä.
ÌÃÒÓ èì. Áàóìàíà, 2004. — 328 ñ.
4. Xilinx System Generator version. 2.1. Reference Guide. 2002. — 148 c.
5. Ðîìàíåíêî Â. Ä., Èãíàòåíêî Á. Â. Àäàïòèâíîå óïðàâëåíèå òåõíîëîãè÷åñêèìè ïðîöåñ-
ñàìè íà áàçå ìèêðîÝÂÌ. — Êèåâ : Âûùà øêîëà, 1990. — 334 ñ.
6. Êîòåíêî Þ. Â. Ñðåäà ïðîåêòèðîâàíèÿ ýëåìåíòîâ ñèñòåì óïðàâëåíèÿ, ðåàëèçóåìûõ íà
ÏËÈÑ// Ñá. òð. êîíô. «Ìîäåëèðîâàíèå 2006» — Êèåâ : èçä. ÈÌÏÝ ÍÀÍ Óêðàèíû,
2006. — Ñ. 273—275.
Ïîñòóïèëà 18.07.06;
ïîñëå äîðàáîòêè 26.01.07
ÊÎÒÅÍÊÎ Þðèé Âàëåðèåâè÷, ìë. íàó÷. ñîòð. ëàáîðàòîðèè ÀÑÓ ÒÏ ÍÈÈ èíôîðìàöèîííûõ
ïðîöåññîâ Íàöèîíàëüíîãî òåõíè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà Óêðàèíû «ÊÏÈ», êîòîðûé îêîí÷èë â
2002 ã. Îáëàñòü íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé — èíòåëëåêòóàëüíûå ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ.
ÊÐÀÂÅÖ Ïåòð Èâàíîâè÷, êàíä. òåõí. íàóê, ñò. íàó÷. ñîòð. ëàáîðàòîðèè ÀÑÓ ÒÏ ÍÈÈ èíôîð-
ìàöèîííûõ ïðîöåññîâ Íàöèîíàëüíîãî òåõíè÷åñêîãî óíèâåðñèòåòà Óêðàèíû «ÊÏÈ».  1972 ã.
îêîí÷èë Êèåâñêèé ïîëèòåõíè÷åñêèé èí-ò. Îáëàñòü íàó÷íûõ èññëåäîâàíèé — ñèñòåìû óïðàâëå-
íèÿ, èíòåëëåêòóàëüíûå ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ.
Þ. Â. Êîòåíêî, Ï. È. Êðàâåö
118 ISSN 0204–3572. Electronic Modeling. 2007. V. 29. ¹ 3
|