Круиз-контроль и ответ системы

На рис. 16.55 показана блок-схема ECU системы автоматического регулирования скорости. Многие системы автоматического регулирования скорости используют в работе метод пропорционально-интегрального управления. Пропорциональный контроль означает, что петлей обратной связи создается

сигнал ошибки, который пропорционален разнице между необходимым и фактическим значениями. Финальный выходной сигнал системы автоматического регулирования скорости - скорость

транспортного средства, которая зависит от положения дроссельного клапана, управляемого электрическим приводом. Электроника системы должна учитывать, что существует задержка между движением дроссельного клапана и изменением скорости транспортного средства.

Если система реагирует слишком резко, то скорость транспортного средства стала бы слишком высокой, а затем чрезмерная реакция системы регулирования приведет к тому, что скорость может стать слишком низкой и т.д. Другими словами, система неправильно демпфирована, и она будет создавать колебания скорости, очень напоминая пружину подвески без амортизатора. Данную проблему создаст использование одного только пропорционального контроля, и, как следствие, ошибки

регулирования этой системы. Чтобы изменить ситуацию к лучшему, хорошая система должна будет также включать интегральное управление. Таким образом, результирующий сигнал будет суммой

сигналов пропорционального и интегрального управления. Интегральный контроллер производит сигнал, который линейно увеличивается или уменьшается пропорционально оригинальному сигналу ошибки.

Использование интегрального контроля приводит к тому, что результирующий сигнал ошибки стремится к нулю. Следовательно, комбинация из этих двух форм контроля с заданным весом для каждой определяет коэффициент демпфирования электронных средств управления. На рис. 16.56 показано воздействие на скорость транспортного средства различных коэффициентов демпфирования.

Эти четыре типа реакций известны в инженерной практике и электронике и могут быть смоделированы математически, чтобы рассчитать отклик системы.

Методика демпфирования может быть реализована на аналоговой или цифровой электронике. Принцип сочетания пропорционального и интегрального управления практически является универсальным для любой системы. Теоретические значения величин могут быть вычислены до начала конструирования схемы следующим образом:

Расчет радиофильтра

В радиофильтрах используются конденсаторы и катушки индуктивности. Фильтрация обеспечивается за счет изменяющегося значения сопротивления переменным сигналам по мере увеличения

частоты. Правильный термин для такого типа сопротивления — емкостный или индуктивный реактанс. Они могут быть вычислены следующим образом:

Использование данной формулы даст для конденсатора емкостью 0,1 мФ и катушки индуктивности 300 мГн при частотах 100 Гц и 1 МГц результаты, представленные в табл. 16.2.

Выбирая подходящие значения емкости параллельным соединениям конденсаторов и/или индуктивности последовательным соединениям катушек индуктивности, можно отфильтровать нежелательные сигналы определенных частот. Чтобы подобрать

определенную, или резонансную, частоту, можно использовать комбинацию конденсатора и катушки индуктивности. Резонансная частота такой комбинации может быть вычислена по формуле:

Когда известен диапазон частоты сигнала интерференции, могут быть определены подходящие значения компонентов фильтра, чтобы уменьшить влияние интерференции на полезный сигнал.