Проектирование цифровой системы автоматического управления платформой солнечной батареи
Курсовой проект - Компьютеры, программирование
Другие курсовые по предмету Компьютеры, программирование
Bourns (рис. 48).
Рис. 48. Инкрементный энкодер ECW1J-B28-BC0024L компании Bourns
Характеристики энкодеров серии ECW представлены на рис. 49.
Рис. 49. Характеристики энкодеров серии ECW
7. Принципиальная схема устройства
С учетом выбранных компонентов спроектируем управляющую плату. Ее принципиальная схема представлена на рисунке 50.
Рис. 50. Принципиальная схема управляющей платы
Список компонентов:
D1 - разъемы питания на 24 и 5 В;
D2 - инкрементный энкодер ECW1J-B28-BC0024L;
DD1 - микроконтроллер ATmega16;
X1 - жидкокристаллический индикатор HITACHI - HD44780U;
X2, X3 -драйверные схемы MoviPower Lite;
AD1, AD2, AD3, AD4, AD5 - датчики уровня освещенности APDS - 9002/3;, S4, S5, S6 - концевые датчики;
M1, M2 - электродвигатели;
XTL1 - кварцевый резонатор на 8МГц;
R1, R2, R3, R4, R5 - резисторы на 220 Ом;
R6, R7 - резисторы на 4,7 кОм;
С1, С2 - конденсаторы по 22 пФ;
C3 - конденсатор на 0, 1 мкФ;
C4, C5, C6, C7 - конденсаторы по 47 мкФ;
HL1, HL2 - светодиоды.
8. Алгоритмы управления
С учетом всех аппаратных особенностей проектируемой цифровой системы автоматического управления [4], напишем алгоритм функционирования управляющей программы для нее (рис. 51).
Рис. 51. Алгоритм функционирования управляющей программы
Распишем подробнее процедуру обработки информации с датчиков уровня освещенности.
Сперва происходит съем сигнала с горизонтальной пары датчиков, отвечающих за поворот вдоль вертикальной оси (рис. 52). Если показания датчиков равны, следовательно, относительно вертикальной оси платформа сориентирована верно, и угол рассогласования составляет меньше 10. Если же они не равны, вычисляется разница между их показаниями, и в зависимости от ее знака, микроконтроллер подает либо прямой, либо реверсивный сигнал на привод вертикального вращения. Затем цикл повторяется, и так до тех пор, пока разница в показаниях датчиков не станет равна нулю.
Затем осуществляется наведение в горизонтальной плоскости по той же схеме (рис. 53). Но здесь съем показаний осуществляется уже с вертикальной пары датчиков.
Процесс наведения заканчивается, когда разница в показаниях обоих датчиков не станет равным нулю.
Рис. 52. Алгоритм наведения устройства в вертикальной плоскости
Рис. 53. Алгоритм наведения устройства в горизонтальной плоскости
Заключение
В данном курсовом проекте была спроектирована система цифрового автоматического управления платформой солнечной батареи. Для этого был проведен анализ существующих конструкций, выявлены их недостатки, предложена новая конструкция солнечной установки, построена ее функциональная схема. Было произведено исследование характеристик непрерывной и дискретной систем управления, дискретная система рассчитана на устойчивость.
Для практической реализации данной системы цифрового управления были выбраны необходимые компоненты, разработана принципиальная схема, построены алгоритмы управления.
Библиографический список
1.Подураев, Ю. В. Мехатроника : основы, методы, применение [Текст]: уч. пос. / Ю. В. Подураев. - М.: Машиностроение, 2006.
2.Бесекерский, В. А. Теория систем автоматического управления [Текст] / В. А. Бесекерский, Е. П. Попов. - СПб.: Профессия, 2003.
.Егоров, О. Д. Мехатронные модули. Расчет и конструирование [Текст]: уч.пос. / О. Д. Егоров, Ю. В. - М.: ИЦ МГТУ "СТАНКИН", 2004.
.Яцун, С. Ф. Аналого - цифровые системы автоматического управления [Текст]: уч. пос. / С. Ф. Яцун, Т.В. Галицына. - Курск: ИПО КГТУ, 2006.
.Олссон, Г. Цифровые системы автоматизации и управления [Текст] / Г. Олссон, Пиани Д. - СПб.: Невский Диалект, 2001.
.Пат. 2286517 Российская Федерация. Солнечная фотоэлектрическая установка [Текст] / Алферов Ж.И., Андреев В.М., Зазимко В.Н., Ларионов В.Р., Румянцев В.Д., Чалов А.Е.; заявл. 2005.
.Компания Domus Rapide [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
.Датчики уровня освещенности, приближения и цвета компании Avago Technologies [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
.Компания "Русский Ветер" [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
.Устройство слежения за солнцем 01ARX1 [Электронный ресурс]. - Режим доступа: