непрерывную величину К - Н и превращается в непрерывную величину x{t), представляющую собой в большинстве случаев электрическое напряжение. Эта величина поступает затем на непрерывную часть системы, куда относятся объект управления, исполнительные устройства, усилители, непрерывные корректирующие средства и др.

Таблица 1.2

Управляющие ЦВМ подобного типа в настоящее время приобретают различную специфику в зависимости от той отрасли техники, где они используются (управление движущимися объектами: аэродинамическими, космическими, морскими; управление технологическими процессами и др.). В связи с бурным развитием микроэлектроники происходит их интенсивное развитие. В таблице 1.1

помещены для иллюстрации сведения о совершенствовании бортовых ЦВМ ракет [13] для некоторой гипотетической («усредненной») ЦВМ.

Показатель ky представляет собой коэффициент улучшения характеристики ЦВМ за десятилетний период.

Более подробные сведения о некоторых бортовых ЦВМ для ракет приведены в таблице 1.2 [130]. Эта таблица иллюстрирует большое разнообразие используемой элементной базы и основных характеристик ЦВМ (числа разрядов, быстродействия, объема памяти) в связи со специализацией их при использовании на ракетах различного класса.

Второе направление, по которому развиваются в настоящее время цифровые автоматические системы, - это использование отдельных цифровых устройств (сумматоров, интеграторов, функциональных устройств и др.) для обеспечения необходимых вычислительных и логических операций в каждом канале управления одномерной или многомерной системы. Такие цифровые устройства могут строиться на разных принципах, однако общая структура цифровой системы управления сохраняет при этом свой вид и содержит указанные на рис. 1.3 основные элементы: преобразователи непрерывной величины в код и обратно, а также процессор, обеспечивающий необходимые вычислительные операции.

Использование подобных цифровых устройств позволяет во многих случаях упростить систему управления за счет применения простых и надежных модулей, избавиться от необходимости организации сравнительно сложного процесса обслуживания от одной ЦВМ многих потребителей, упростить схему коммутации и расположить цифровую вычислительную часть в непосредственной близости от основных элементов канала управления.

Параллельная процедура обеспечения работы многих каналов за счет использования в каждом канале своих цифровых устройств позволяет в значительной степени снизить требования к быстродействию дискретных элементов, что дает возможность повысить их надежность.

В части математического описания динамических процессов, протекающих в цифровой системе управления, оба ее вида (с использованием центральной ЦВМ и исполь-

зованием отдельных цифровых устройств) не отличаются один от другого, если в них выполняются одинаковые условия постоянства (или случайности) периода дискретности.

§ 1.2. Задачи, решаемые ЦВМ в системах автоматического управления

Задачи, которые приходится решать ЦВМ в системах автоматического управления, весьма разнообразны. Они могут быть связаны с обработкой поступающей информации, требующей вычислительных или логических операций, с улучшением динамических свойств системы управления за счет введения некоторых корректирующих программ, реализуемых в цифровой части системы, с операциями адаптации и оптимизации системы, с операциями контроля, подготовки к работе, поиска неисправностей и др.

Среди этих задач выделим две, наиболее часто встречающиеся в системах автоматического управления. Первая из них связана с большим объемом вычислительной работы, требуемой для определения задающего воздействия, которое должно воспроизводиться системой управления. Во многих случаях, особенно в настоящее время, необходимо резкое повышение точности работы систем управления самого различного назначения, и непрерывные вычислительные устройства уже не могут справиться с возросшими требованиями. В этих случаях приходиться переходить на использование цифровой вычислительной техники. Задачей ЦВМ оказывается иногда только определение текущей разности между задающим воздействием и управляемой величиной, т. е., по сути дела, ЦВМ работает в этом случае как сравнивающее устройство замкнутой системы управления. Однако выработка этой разности иногда требует производства такого объема вычислений, с которым может справиться не всякая управляющая ЦВМ.

В качестве примера рассмотрим задачу стабилизации оси некоторого визирующего устройства, расположенного на подвижном объекте [10], например на корабле (рис. 1.4). На этом рисунке показаны углы поворота визируемой точки небесной сферы - азимут А и угол места h - относительно географической системы координат, оси которой направлены на север, восток и цо местной вертикали; углы