Структура связи с объектом управления

Выходные величины объекта, которые требуется регулировать, и следовательно, измерят и вводить в микропроцессорный контроллер (компоненты вектора X), могут быть самой различной физической природы: линейные и угловые размеры, скорости и ускорения, силы, давления, температуры... и многие другие. Точно так же весьма разнородными могут быть и управляющие воздействия (компоненты вектора Y - это могут быть перемещения частей объекта, управление потоками веществ (например подачей горючего в двигатель) либо потоками энергии сообщаемыми объекту управления или удаляемыми от (из) него.

Рассмотрим более подробно структуру микроконтроллерной системы, обеспечивающую взаимодействие с объектом управления.

Рисунок 2 Структура взаимодействия микроконтроллера с объектом управления

Из рисунка ясно, какие устройства надо включить в состав контроллера, чтобы обеспечить связь управляющего микропроцессора с объектом управления:

Датчики Дi - преобразуют физические величины различной природы в электрические аналоговые сигналы (чаще всего в напряжения Udi).
Масштабирующие усилители МУi - нормируют диапазон изменения напряжения, приводя его к входному диапазону аналого-цифрового преобразователя АЦП
Коммутаторы аналоговых сигналов КАС - позволяют обеспечить измерение значительного количества величин при малом количестве отдельных АЦП и портов ввода
Аналого-цифровые преобразователи АЦП - преобразуют аналоговый сигнал Ui в последовательность цифровых отсчетов. Отсчеты вводятся в микропроцессор и используются как входные данные для программы, реализующей алгоритм управления.

Цифроаналоговые преобразователи ЦАП - преобразуют поток цифровых отсчетов (двоичных кодов), являющийся результатом работы управляющей программы, в аналоговые выходные сигналы, чаще всего в напряжения.

Исполнительные устройства ИУ - преобразуют выходные сигналы ЦАП в разнородные воздействия на объект управления. Некоторые разновидности ИУ могут управляться непосредственно цифровым кодом.