Software and Hardware Implementation of the Converter of Control Actions Based on the Microcontroller ATmega328p

Целью данной работы является изучение возможности практической реализации нового информационного подхода к автоматическому регулированию на базе микроконтроллерной техники. В современных автоматических системах алгоритмы управления основаны на методах нечеткой логики и использовании искусственных нейронных сетей. Применение разрабатываемого преобразователя управляющих воздействий не требует сложной настройки параметров регулятора с помощью экспертных оценок или проведения процесса «обучения». Анализ научной литературы и современных публикаций выявил отсутствие стандартных библиотек для программирования таких преобразователей на микроконтроллерах или программируемых логических контроллерах. В основной части статьи проведено сравнение аппаратной реализации и принципа работы звена чистого запаздывания и преобразователя управляющих воздействий, разработан алгоритм их выполнения на микроконтроллере ATmega328P. Предлагаемый авторами вариант программной реализации преобразователя управляющих воздействий нулевой вибрации позволяет получить погрешность временной задержки не более 2 %. По результатам экспериментальной оценки разработаны рекомендации по коррекции значений времени запаздывания с учетом требований программного обеспечения микроконтроллера для реализации полученного регулятора. Применение регулятора, работающего на основании новых информационных подходов, позволяет уменьшить время переходного процесса в системах второго порядка с единичной обратной связью и снизить значение перерегулирования до нуля.