Реальный масштаб времени функционирования. Часть 1.
Реальный масштаб времени функционирования. Время решения пользовательских задач на ЭВМ общего назначения не связано, как правило, жесткими ограничениями. В СЭВМ, особенно включенных в контур управления объектами или процессами, циклы расчета управляющих воздействий не могут выбираться произвольно. Запаздывание выдачи управляющих воздействий и замедление скорости счета приведут к потере устойчивости контура управления и нарушению правильности функционирования системы. К аналогичным последствиям может привести и увеличение интервала дискретизации информации, поступающей от датчиков в СЭВМ, на основе которой производится расчет управляющих воздействий. Интервал дискретизации входного воздействия определяется на основе теоремы Котельникова для случайных процессов с ограниченным спектром. Для детерминированных процессов он выбирается обычно исходя из условия непревышения измеряемой величиной порога квантования по уровню за время, равное интервалу дискретизации.
Время расчета выходных величин в ЭВМ, основанных на принципах цифрового счета, принципиально представляет собой конечную величину. Поэтому можно говорить только о допустимом интервале времени расчета управляющих воздействий и периоде (и цикле) его повторения. Период повторения является функцией скорости изменения состояния объекта управления, т. е. его инерционности и скорости изменения возмущающих воздействий. Если принять допустимый период повторения интервала времени расчета i-го управляющего воздействия равным Ti, интервал времени, отводимый для ввода исходных данных, принятия решения о выдаче на объект i-го управляющего воздействия, и непосредственной передачи на объект этого воздействия, равным tцi, то система с ЭВМ в контуре управления будет работать в реальном масштабе времени при выполнении условия Ti≥tцi. При этом tцi можно представить суммой составляющих:
где tрасчi — время, отводимое на расчет по определенным алгоритмам величины i-го управляющего воздействия; tпрi — время, необходимое для принятия решения о выдаче i-го управляющего воздействия на объект управления; tперi — время, необходимое для передачи вычисленного i-го управляющего воздействия на объект управления; tввi — время, в течение которого осуществляется ввод в ЭВМ (чаще всего в оперативную память или в операционные регистры) данных, необходимых для вычисления i-го управляющего воздействия.