Метод одновременного контроля частот в бортовых радиотехнических устройствах наземного применения

• Автор: Жокин, Лев Геннадьевич
• Шифр специальности: 05.12.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Ковров
• Количество страниц: 176 с.

Оглавление
Введение
Глава 1. Анализ особенностей радиотехнических устройств управления на основе микропроцессора и постановка задачи исследования
1.1 Анализ особенностей радиотехнических устройств управления подвижным наземным объектом на основе микропроцессора..
1.2 Анализ методов и способов контроля частоты в радиотехнических устройствах управления
1.3 Основные задачи исследования и математическая постановка задачи
1.4 Выбор необходимых методов исследования
1.5 Постановка задачи одновременного контроля частот
1.6 Постановка задачи выбора алгоритма контроля частот
1.7 Выводы
Глава 2 Разработка метода одновременного контроля частот в радиотехнических устройствах управления
2.1 Структура метода одновременного контроля частот
2.2 Разработка алгоритмов метода одновременного контроля частот
2.3. Разработка математической модели зависимости предельной погрешности измерения от контролируемой частоты
2.4. Разработка формул для определения диапазона контролируемых частот
2.5. Разработка формул для определения максимально возможного количества контролируемых частот
2.6. Анализ времени контроля частот для каждого алгоритма.
2.7. Экспериментальная проверка алгоритмов одновременного контроля частот
2.8. Выводы
Глава 3. Разработка метода выбора алгоритма контроля частот
3.1 Анализ алгоритмов метода одновременного контроля частот
3.2. Анализ основных факторов, влияющих на выбор алгоритма контроля частот
3.3. Разработка метода выбора алгоритма контроля частот
3.4. Структура метода выбора алгоритма контроля частот
3.5. Экспериментальная проверка метода выбора алгоритма контроля частот
3.6 Выводы
Глава 4. Разработка структурной схемы унифицированной встро-
енной радиотехнической системы управления подвижным наземным объектом, внедрение результатов
4.1 Анализ цели, задач и основных факторов, влияющих на формирование структуры унифицированной радиотехнической системы управления
4.2 Анализ внешних факторов, обуславливающих структуру системы управления подвижным наземным объектом
4.3 Анализ внутренних факторов, обуславливающих структуру системы управления подвижным наземным объектом
4.4 Варианты структурных схем унифицированных радиотехнических систем управления подвижным наземным объектом
4.5 Внедрение результатов работы
4.6 Выводы
Заключение
Используемые источники
Приложение А
Приложение Б
Приложение В
Приложение Г
Приложение Д
Введение
С каждым годом к подвижным наземным объектам предъявляются все большие требования. Их используют не только для передвижения и перевозки грузов, но и для решения целого ряда специальных задач (уборка мусора, валка леса, выполнение дорожно-строительных работ и т. д.). Это приводит к необходимости установки на подвижный объект целого ряда технологического и вспомогательного оборудования, которое отбирает часть мощности его силовой установки (двигателя). В то же время, для управления самим подвижным объектом на него устанавливается или в ближайшее время будет установлено большое число разнообразных систем. Согласно работе [1] это такие системы как:
- спутниковая система навигации;
- автономная система навигации;
- система определения массы груза;
- система определения осевых нагрузок;
- система записи маршрутных данных;
- телевизионная система обзора (для бронированных машин);
- система, сигнализирующая о препятствии сзади;
- система управления зеркалом заднего обзора;
- система наблюдения за мертвыми зонами обзора;
- система антиблокировки колес;
- система индикации давления в шинах;
- система контроля положения груза;
- система записи «истории» эксплуатации автомобиля (черный ящик);
- система автоматической стабилизации скорости движения;
- система управления подвеской;
- система управления двигателем;
- система управления передачей.
Одновременно с этим возникает необходимость уменьшения количества вредных выбросов в атмосферу и повышения экономичности двигателей.
Для успешного решения всех этих задач подвижные объекты оснащаются всевозможными радиотехническими устройствами управления на основе микропроцессоров. Данные устройства можно разделить на два основных вида: устройства, управляющие каким-либо определенным узлом или какой-либо определенной подсистемой подвижного объекта, и интегрированные многомашинные информационно-управляющие системы. Примером первого вида может служить устройство управления двигателем, установленным на некоторых автомобилях ВАЗ-2108, ВАЗ-2109 [2], которое управляет зажиганием и впрыском и служит заменой подобных устройств, собранных без использования вычислителя. Второй вид предназначен для комплексного управления движением машины, управления технологическим оборудованием, управления предпусковой подготовки двигателя,
2.2 Разработка алгоритмов метода одновременного контроля частот.
Метод одновременного контроля частот разработан для радиотехнических устройств управления подвижным наземным объектом и на основе представления радиотехнического устройства как единой совокупности программных и аппаратных средств. Данный метод основан на использовании метода измерения средних значений и метода измерения мгновенных значений, а также на различных способах фиксации фронта исследуемого сигнала. Для получения эталонных промежутков времени используется системный таймер микропроцессора. Суть метода заключается в программной реализации методов дискретного счета. Основное отличие от уже существующих методов заключается в том, что фиксация фронта исследуемой частоты происходит не аппаратным, а программным путем, что в свою очередь позволяет значительно сократить аппаратные средства системы управления. Существует несколько алгоритмов реализации данного метода. Каждый алгоритм отличается тем или иным сочетанием метода счета (метода измерения средних значений или метода измерения мгновенных значений) и способом фиксации фронта (непрерывный или периодический). Выбор того или иного алгоритма определяется конкретной конфигурацией системы управления, количеством контролируемых частот, а также рядом особенностей самого объекта управления и тех задач, которые он решает. Подробно метод выбора того или иного алгоритма будет описан в главе 3. На основании вышеизложенного можно представить три алгоритма: алгоритм «параллельного контроля частот» - алгоритм контроля средних значений в сочетании с периодическим способом фиксации фронта, алгоритм «последовательного контроля частот» - алгоритм контроля мгновенных значений в сочетании с непрерывным способом фиксации фронта, алгоритм «контроля низких частот» - алгоритм контроля мгновенных значений в сочетании с периодическим способом фиксации фронта. Как было отмечено в главе 1 метод измерения средних значений наиболее удобен для контроля средних и высоких частот, а метод определения мгновенных значений наиболее удобен для контроля низких частот, непрерывный способ фиксации фронта наиболее подходит для устройств, единственная задача которых является измерение частоты, а периодический способ фиксации фронта наиболее подходит для устройств, в которых производительность микропроцессора распределена между задачей контроля частот и задачами управления объектом. Таким образом, приведенные выше 3 алгоритма позволяют наиболее полно реализовать метод одновременного контроля частот. Ниже рассмотрены подробней каждые из этих алгоритмов.
Алгоритм «параллельного контроля частот» - алгоритм контроля средних значений в сочетании с периодическим способом фиксации фронта. Структурная схема данного алгоритма показана на рисунке 2.2. В начале ос-