Комбинация входных сигналов
Устойчивым состояниям непосредственно предшествуют неустойчивые, т. е. такие, в которых из-за инерционности элементов ДСУ после образования новой комбинации входных сигналов существует некоторое время несоответствие выходных сигналов этой комбинации.

Например, при переходе от устойчивого состояния в конце цикла к первому состоянию повторного цикла вначале образуется новая комбинация входных сигналов без изменения выходных сигналов, затем выходные сигналы приводятся в соответствие с этой комбинацией входов (устойчивое состояние. После заполнения первичной таблицы переходов ее свободные клетки отмечают прочерками как условные состояния.

В колонках для выходных сигналов записывают их значения для соответствующих устойчивых состояний, В рассматриваемом примере первичная таблица имеет восемь строк. Поскольку каждой строке соответствует своя комбинация сигналов от триггеров, то для заведомой реализации заданного цикла достаточно трех триггеров, которые и обеспечат требуемые восемь комбинаций их выходных сигналов. Чтобы избавиться от избытка триггеров, сожмем первичную таблицу переходов объединив ее строки.

При этом будем соблюдать следующие правила: две строки могут совмещаться в одну, если при их наложении совпадают устойчивые и неустойчивые состояния с одинаковыми номерами либо устойчивые или неустойчивые состояния совпадают с прочерками (условными состояниями); совмещение устойчивого состояния с неустойчивым с тем же номером дает в совмещенной строке устойчивое состояние; совмещение данного состояния с условным оставляет в силе совмещаемое состояние; для всех устойчивых состояний в сжатой таблице, называемой матрицей переходов, отмечают соответствующие им значения выходных сигналов;

Для оставшихся после сжатия строк распределяют комбинации выходных сигналов триггеров, соблюдая принцип соседности, т. е. так, чтобы переходы между устойчивыми состояниями, находящимися в разных строках, происходили при изменении только одного из сигналов триггеров. В рассматриваемом примере объединены четыре верхние и четыре нижние строки. Таким образом, матрица переходов содержит только две строки и для реализуемости цикла достаточно одного триггера.

Если верхней строке будет соответствовать действительное значение выходного сигнала триггера, то нижней - его ложное значение. По матрице переходов составляют матрицы Карно для выходных сигналов (в том числе и для триггеров), с помощью которых находят требуемые для построения структуры ДСУ уравнения. Для выходного сигнала управления распределителем матрица Карно по форме совпадает с матрицей переходов, но в ее клетки вместо устойчивых состояний записывают соответствующие им значения данного выхода.

Графоаналитический метод. Недостаток большинства методов структурного синтеза состоит в том, что даже при сравнительно небольшом усложнении задач (больше тактов, больше исполнительных устройство больше входных и выходных сигналов) исчезает простота решения, появляются огромные таблицы, матрицы, теряется наглядность, резко возрастают затраты времени, увеличивается вероятность чисто механических ошибок при выполнении несложных, но многочисленных формальных действий.

Названные недостатки в основном устранены в графоаналитическом методе структурного синтеза многотактных ДСУ. Метод разработан на кафедре гидропневмоавтоматики и гидравлики Киевского политехнического института. Он базируется на графическом представлении условий работы многотактной системы и использовании цикличности для определения минимальной структуры ДСУ. Основные этапы структурного синтеза по графоаналитическому методу следующие!

1) построение первичного графа и его анализ на реализуемость;
2) приведение первичного графа, в случае необходимости, к реализуемому виду;
3) построение вторичного графа;

4) составление уравнений выходных сигналов;
5) построение структурной и принципиальной схем. Первичный граф строят для проверки цикла на реализуемость и определения (при необходимости) нужного количества триггеров и последовательности их включения по циклу для обеспечения реализуемости.

Проводят окружность - символ замкнутого цикла, которую делят на равные дуговые участки по числу тактов в цикле. Точки деления образуют вершины графа. Одну из них принимают за исходную и, начиная от нее, при последовательном обходе графа по часовой стрелке его вершинам присваивают порядковые номера исполнительных устройств в соответствии с очередностью их срабатывания, т. е. обозначения вершин точно повторяют принятую здесь форму условной записи цикла . Внутри окружности проводят линии связи, соединяющие сопряженные вершины.

Две вершины являются, если в их обозначениях содержатся инверсные по отношению друг к другу порядковые номера, например. Связи и их пересечения образуют внутри первичного графа зоны, по характеру которых можно судить о его реализуемости, а следовательно, и о реализуемости цикла. Под реализуемым будем понимать такой цикл (и его первичный граф), в котором требуемая последовательность работы исполнительных устройств обеспечивается без ввода дополнительных запоминающих устройств (триггеров). Признак реализуемости графа - отсутствие в нем неопределенных зон.

Зона считается неопределенной, если в ней можно провести хотя бы одну линию неопределенности. Линия неопределенности - линия, соединяющая две любые вершины первичного графа, которая разделяет его линии связи, не пересекая внутри графа ни одной из них. Первый тип характерен для циклов с совпадающими тактами; неопределенные зоны второго и третьего типов имеют место в первичных графах для циклов без совпадающих тактов.

В некоторых условиях, связанных с быстродействием исполнительных устройств, срабатывающих в одном такте, такие циклы нарушаются. Их не реализуемость скрытая, но требует развязки. Для приведения нереализуемого графа к реализуемому виду нужно провести в нем все возможные линии неопределенности и пересечь их минимальным числом дополнительных линий связи так, чтобы эти линии пересекались с максимально возможным числом основных линий связи и между собой.

Пересечения каждой дополнительной линии связи с окружностью графа образуют в нем две дополнительные вершины и добавляют два дополнительных такта. Дополнительные вершины - новые состояния, образующиеся при вводе триггера, а дополнительные такты необходимы для его переключений. Положение дополнительных вершин на окружности графа определяет последовательность включения и выключения каждого из введенных триггеров в реализуемом цикле.

В каждом из них для развязки достаточно ввести один триггер с вершинами Т, Т. Вторичный граф служит для составления уравнений выходных сигналов. Его строят по реализуемому первичному графу. Проводят окружность, которую делят на равные дуговые участки по числу тактов в реализуемом графе. Точки деления образуют вершины вторичного графа, которые соответствуют устойчивым состояниям входных сигналов в начале каждого такта.


Спонсор публикации: