Особенности многоцелевых систем (продолжение)

Общая организация микропроцессорных систем управления электромобилями представляет в настоящее время предмет интенсивных разработок ведущих фирм и организаций. Не останавливаясь на изложении и сравнении различных возможных вариантов, рассмотрим некоторые принципиальные вопросы построения микропроцессорных систем (МПС).

Из приведенного выше перечня режимов следует, что для каждого текущего состояния электромобиля (как объекта управления) должна производиться идентификация, или распознавание режима работы. Как правило, для этого достаточно некоторого набора переменных состояния объекта управления, т. е. из всех текущих значений проекций вектора состояния X может быть выделен вектор переменных идентификации X_и , существенно меньшей размерности. Задача разработки МПС включает, в частности, и выбор X_и-минимальной размерности. Далее, так как задачу идентификации можно представить себе как определение, в какой области пространства возможных состояний находится объект управления, то вектор X_и можно преобразовать в набор дискретных значений его проекций X_и, представляющих границы режимных областей. Переходя к относительным значениям переменных идентификации, можно представить вектор X_и в удобном для МПС виде логических переменных.

Результатом последующего объединения логических переменных является «слово состояния системы» (ССС), формат которого приведен на рис. 3.16.

Рис. 3.16. Формат слова состояния системы

Для собственно X_и в ССС выделены первые 8 разрядов, т. е. байт логических переменных состояния тяговой системы. Старший байт образуют логические сигналы состояния органов управления педали хода и торможения электромобиля, а также переключатель направления движения, диагностические сигналы наличия отказов в подсистемах тяги и торможения (два старших бита) и биты состояния других бортовых систем, которые могут управляться от центрального процессора. К числу таких бортовых систем могут быть отнесены система управления зарядом батареи от сети (кстати, этот режим может также быть выделен), система отопления - охлаждения, сеть бортового электрооборудования 12 В и т. п.

Общий алгоритм МПС содержит две основные функциональные группы команд: первая группа включает команды, относящиеся к процедуре идентификации режима, а вторая - осуществляет собственно формирование и вывод команд управления. Организующая часть общего алгоритма (ее можно назвать программой-диспетчером) показана на рис. 3.17.

Согласно этому алгоритму после запуска МПС внешним устройством (это может быть, например, замок «зажигания») циклический характер воспроизведения команд обеспечивается программным таймером. В алгоритме программы-диспетчера предусматривается, что по разным входам программного таймера задаются различные временные интервалы повторения циклов. Цикл начинается с чтения слова состояния системы. Прочитанное слово анализируется на наличие запроса управления. Отсутствие запроса управления может означать либо соответствие состояния объекта командам управления водителя, либо отсутствие команд управления водителя (обе педали отпущены, электромобиль стоит). В связи с этим случай отсутствия команд водителя отделяется и вызывает останов МПС.

При отсутствии запроса управления из-за соответствия состояния объекта командам водителя программный таймер задает «дежурный» режим с увеличенной продолжительностью интервала повторения опроса. Ранее сформированные команды управления сохраняются в выходном интерфейсе, т. е. поддержание состояния объекта обеспечивается их запоминанием.

При наличии запроса управления слово состояния системы интерпретируется в качестве кода режимной подпрограммы алгоритма управления в данном режиме и осуществляет вызов из ППЗУ этой подпрограммы, или, точнее, вход в подпрограмму по ее начальному адресу в ППЗУ. В соответствии с режимной подпрограммой производится упорядоченный опрос датчиков состояния системы, сигналы которых участвуют в формировании команд управления согласно режимному алгоритму. Выборочный опрос датчиков позволяет сократить время выполнения подпрограммы и несколько упрощает организацию интерфейса датчиков и устройств первичной обработки информации. Конечным результатом выполнения подпрограммы режима являются значения необходимых управляющих воздействий или собственно команды управления, которые выводятся в соответствующий интерфейс.