Синтез управляющего автомата модели LEGO транспортной тележки и моделирование ее движения

Информация - Разное

Другие материалы по предмету Разное

Скачать Бесплатно!
Для того чтобы скачать эту работу.
1. Пожалуйста введите слова с картинки:

2. И нажмите на эту кнопку.
закрыть



Кубанский государственный технологический университет

Кафедра автоматизации технологических процессов

 

 

 

Задание на контрольную работу

По дисциплине “Автоматизированное управление дискретными процессами” для студентов заочной формы обучения специальности 21.01 “Автоматика и управление в технических системах” на тему: “Синтез управляющего автомата модели LEGO “транспортная тележка” и моделирование её движения вдоль трассы”

 

 

 

 

Выдано:

Аспирантом каф. АПП 06.09.99 /Напылов Р.Н./

 

студенту гр. ____________ /____________/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Краснодар 1999

  1. Исходные данные
  2. Управляемый процесс движение модели LEGO транспортной тележки вдоль заданной траектории в виде белой полосы. Ориентация тележки относительно трассы регулируется датчиками контраста.
  3. Условная схема транспортной тележки приводится на рисунке 1.1. Тележка движется за счёт заднего привода, создающего постоянное тягловое усилие

    . Вращение переднего колеса тележки осуществляется с помощью реверсивного поворотного двигателя, отрабатывающего с постоянной угловой скоростью , где угол поворота переднего колеса (рисунок 1.1)

  4. Транспортная тележка, как объект управления имеет систему дискретных входных и выходных сигналов, структурно представленную на рисунке 1.2. Кодировка указанных сигналов следующая:
  5.  

Таблица 1.1 Кодировка управляющих сигналов

Разряд сигнала

X

Управляющее действиеX01 двигатель тележки включен

0 двигатель тележки выключенX11 поворотный двигатель отрабатывает влево

0 двигатель влево не отрабатываетX21 поворотный двигатель отрабатывает вправо

0 двигатель вправо не отрабатывает

 

Таблица 1.2 Кодировка выходных сигналов

Разряд сигнала

Y

СобытиеY01 левый датчик над светлой точкой трассы

0 левый датчик над тёмной точкой трассыY11 правый датчик над светлой точкой трассы

0 правый датчик над тёмной точкой трассы

 

 

 

Сигналы Y используются в качестве обратной связи управляющего автомата. По изменению этих сигналов возможно судить о текущем положении тележки относительно белой полосы трассы. Сигналы X вырабатываются управляющим автоматом в зависимости от поведения во времени сигналов Y так, что бы обеспечить совпадение траекторий движения тележки и трассы.

  1. Решение о подачи питания на задний привод тележки и, расположенный на ней, управляющий автомат принимает внешний оператор. Поэтому, исходным состоянием тележки является активность двигателя привода. В этом случае задача управляющего автомата состоит только в обеспечении движения тележки вдоль трассы.
  2. Допущения, делаемые при рассмотрении управляемой тележки в динамике:
  3. тягловое усилие

    постоянное;

  4. приведённая сила трения

    пропорциональна линейной скорости движения тележки;

  5. сила трения

    , подменяющая реакцию в момент, когда (переднее колесо проскальзывает), постоянна и пропорциональна массе тележки;

  6. сила трения

    , подменяющая реакцию в момент, когда (тележку заносит), также постоянна и пропорциональна массе тележки;

  7. масса тележки

    и её момент инерции относительно центра масс связаны зависимостью: , как если бы вся масса тележки была сосредоточена в стержне (рисунок 1.1).

  8. Основное задание
  9. Сформировать модель управляющего автомата в форме таблицы переходов и выходов автомата Милли, предварительно составив список его возможных состояний и перекодировав входной алфавит автомата во множество многозначной логики (Y - четырёхзначное);
  10. Минимизировать, в случае возможности, таблицу переходов и выходов автомата Милли;
  11. Составить алгебрологические выражения функции переходов и функции выходов минимизированного автомата, используя только двоичное представление входных и выходных сигналов;
  12. Минимизировать полученные функции;
  13. По минимизированным логическим функциям зарисовать цифровую схему управляющего автомата (стандарт условного графического изображения логических элементов Российский).
  14. Дополнительное задание
  15. Вывести модель динамики транспортной тележки. Положение центра масс тележки в плоской системе координат задавать вектором положения . Положение точки приложения силы тяги привода задавать вектором .

  16. Список источников
  17. Юдицкий С.А., Магергут В.Э. Логическое управление дискретными процессами. Модели, анализ, синтез. М.: Машиностроение, 1987. 176 c.
  18. Кузнецов О.П., Адельсон-Вольский Г.М. Дискретная математика для инженеров. М.: Энергоатомиздат, 1987. 450 c.
  19. Шварце Х., Хольцгрефе Г.-В. Использование компьютеров в регулировании и управлении: Пер. с нем.М.: Энергоатомиздат, 1990. 176 с.: ил.
  20. Каган Б.М., Сташин В.В. Основы проектирования микропроцессорных устройств автоматики. М.: Энергоатомиздат, 1987. 304 c.
  21. Мишель Ж., Лоржо К., Эспью Б., Программируемые контроллеры. Пер. c французского А.П. Сизова М.: Машиностроение, 1986.
  22. Микропроцессоры: В 3-х кн. Кн. 2. Средства сопряжения. Контролирующее и информационно-управляющие системы: Учеб. Для втузов/В.Д. Вернер, Н.В. Воробьёв, А.В. Горячев и др.; Под ред. Л.Н. Преснухина. М.: Высш. шк., 1986. 383 c.: ил.
  23. Фиртич В. Применение микропроцессоров в системах управления: Пер. с нем. М.: Мир, 1984,464 c., ил.
  24. Решение основного задания
  25. Выходной алфавит транспортной те

s