Pull to refresh
6
0
Dmitrii @miti1777

Embedded Systems Engineer

Send message

Корректная реализация разностной схемы ПИД регулятора

Reading time7 min
Views85K
ПИД-регулятор является простейшим регулятором, имеющим эффективные аппаратные аналоговые реализации, и потому применяемый наиболее широко. Для своей работы требует настройки 3х коэффициентов под конкретный объект, позволяющие подобрать процесс регулирования согласно требованиям. Обладая простым физическим смыслом и простой математической записью, применяется широко и часто в регуляторах температуры, регуляторах расхода газа и других системах, где требуется поддерживать некий параметр на заданном уровне, с возможными переходами между разными заданными уровнями. Разумеется, существуют более сложные регуляторы, позволяющие более точно и быстро и с меньшими перерегулированиями выходить на заданные параметры, а так же учитывающие нелинейность или гистерезис регулируемого объекта, однако они обладают большей вычислительной сложностью и сложнее в настройке.

Несмотря на свою простоту как физического смысла, так и математической записи:

при програмной реализаци ПИД регулятора очень часто допускают ошибки, которые встречаются даже в поверенных приборах автоматики.

Причем проверить качество реализации ПИД регулятора крайне легко.
Читать дальше →
Total votes 43: ↑43 and ↓0+43
Comments27

ПИД-регулятор своими руками

Reading time17 min
Views281K

I. Постановка задачи


Нужно держать температуру на заданном неком уровне и менять задание. Есть микроконтроллер, к которому прицеплены измеритель температуры, и симистор для управления мощностью. Не будем греть голову на ТАУ, ни разностными схемами, просто возьмём и сделаем «в лоб» ПИД-регулятор.
Читать дальше →
Total votes 36: ↑32 and ↓4+28
Comments45

Протоколы семейства TCP/IP. Теория и практика

Level of difficultyMedium
Reading time23 min
Views107K
image

В сети можно найти огромное количество материала о том, как функционируют сети на базе стека протоколов TCP/IP, а также как писать компьютерные программы с сетевыми возможностями. При рассмотрении компьютерных сетей часто углубляются в описание физических основ и структур данных, передаваемых по сети, а при рассмотрении сетевого программирования основное внимание уделяют интернет-сокетам.

Но при изучении и исследовании хочется большего, например, поэкспериментировать с пакетами сетевых протоколов. Многие сетевые протоколы реализованы в ядре операционной системы, и что-либо изменить может оказаться сложной задачей, так как это требует навыков в написании драйверов для операционной системы. Но использование специализированных библиотек позволяет работать с протоколами на низком уровне из пространства пользователя.

В ходе работы над статьёй я написал небольшое приложение, которое послужит отправной точкой для понимания компьютерных сетей и семейства протоколов TCP/IP. С приложением можно экспериментировать, получая дополнительные знания.

Приложение — простое и понятное и, надеюсь, упростит изучение материалов статьи. Ведь именно радость первой победы даёт мотивацию, достаточную для того, чтобы потратить гораздо больше времени на изучение темы.

В статье изложены наиболее важные с моей точки зрения понятия, которые должен знать любой программист, хоть как-то сталкивающийся с компьютерными сетями. Так что без теоретических сведений не обошлось.
Читать дальше →
Total votes 82: ↑82 and ↓0+82
Comments5

Как работает FPGA?

Level of difficultyMedium
Reading time12 min
Views28K

Введение


Давайте начнём с самого начала. Что такое FPGA? FPGA расшифровывается как Field Programmable Gate Array (программируемая пользователем вентильная матрица).

FPGA относятся к классу устройств программируемой логики, иногда называемых программируемым оборудованием. По сути, сама по себе FPGA ничего не делает, но может быть сконфигурирована так, чтобы превратиться практически в любую нужную цифровую цепь. Магия заключается в том, что физически при этом ничего не меняется. Достаточно просто загрузить конфигурацию в FPGA, и она начнёт вести себя так, как нужная вам цепь. Не нужны ни пайка, ни перемычки, ни возня с другими соединениями. FPGA можно переконфигурировать так, чтобы она вела себя, как другая цепь, и делать это множество раз. Конфигурация хранится в ОЗУ, то есть, по сути, устройство можно переконфигурировать бесконечно.

На плате Alchitry Cu выделена FPGA Lattice iCE40 HX На плате Alchitry Au выделена FPGA Xilinx Artix 7
Хотя мы говорили об использовании FPGA для создания цифровых цепей, обычно для разработки их архитектуры не рисуют схемы. Если бы нам пришлось чертить схему, то размер и сложность цепей, которые могут содержать FPGA, стали бы очень громоздкими. Вместо этого мы можем описать поведение нужной нам цепи, а инструменты используют это описание для создания цепи, соответствующей этому поведению.

В каком-то смысле это похоже на программирование, ведь мы просто вводим текст. Однако фундаментальная реализация существенно отличается, так как мы создаём оборудование.

Если создание оборудования при помощи текста кажется вам магией, не волнуйтесь. Концепция его работы на самом деле довольно проста, и в этом туториале мы подробно о ней расскажем.
Читать дальше →
Total votes 53: ↑48 and ↓5+59
Comments13

Wireshark — подробное руководство по началу использования

Level of difficultyMedium
Reading time8 min
Views165K

Wireshark – это широко распространённый инструмент для захвата и анализа сетевого трафика, который активно используется как для образовательных целей, так и для устранения неполадок на компьютере или в сети. Wireshark работает практически со всеми протоколами модели OSI, обладает понятным для обычного пользователя интерфейсом и удобной системой фильтрации данных. Помимо всего этого, программа является кроссплатформенной и поддерживает следующие операционные системы: Windows, Linux, Mac OS X, Solaris, FreeBSD, NetBSD, OpenBSD.

Читать далее
Total votes 33: ↑31 and ↓2+37
Comments21

Векторное управление электродвигателем «на пальцах»

Reading time17 min
Views316K
— Что такое векторное управление?
— Держать ток под 90 градусов.


Термин «векторное управление» электродвигателями знаком всем, кто хоть как-то интересовался вопросом, как с помощью микроконтроллера управлять двигателем переменного тока. Однако обычно в любой книге по электроприводу глава про векторное управление находится где-нибудь ближе к концу, состоит из кучи волосатых формул с отсылками ко всем остальным главам книги. Отчего разбираться в этом вопросе совсем не хочется. И даже самые простые объяснения всё равно держат путь через дифференциальные уравнения равновесия, векторные диаграммы и кучу другой математики. Из-за чего появляются примерно вот такие вот попытки как-то закрутить двигатель без использования мат.части. Но на самом деле векторное управление – это очень просто, если понимать принцип его работы «на пальцах». А там уже и с формулами разбираться в случае надобности будет веселее.
Читать дальше →
Total votes 46: ↑46 and ↓0+46
Comments48

Слепые капитаны ищут дно: почему российский бизнес – это болото, в котором барахтаются идиоты-«менеджеры»

Reading time12 min
Views142K

Владельцы компаний часто жалуются на сложности ведения бизнеса: людишки уже не те, кредиты дорогие, страна тоже не та. Так ли это на самом деле? Частично да, но есть и другие нюансы. Главная проблема – совокупность негативных факторов: общество зацементировалось и развивается не потому что, а вопреки.

Как часто вас подставляли или динамили разные невменяемые люди на работе? Бывало ли так, что вы орали матом в бессилии и хотели кому-нибудь сломать ноги за эпические фейлы? Сейчас я расскажу о том, почему так всё складывается.

Читать далее
Total votes 259: ↑183 and ↓76+149
Comments1361

Основы TCP/IP для будущих дилетантов

Reading time11 min
Views470K
Предположим, что вы плохо владеете сетевыми технологиями, и даже не знаете элементарных основ. Но вам поставили задачу: в быстрые сроки построить информационную сеть на небольшом предприятии. У вас нет ни времени, ни желания изучать толстые талмуды по проектированию сетей, инструкции по использованию сетевого оборудования и вникать в сетевую безопасность. И, главное, в дальнейшем у вас нет никакого желания становиться профессионалом в этой области. Тогда эта статья для вас.

Читать дальше →
Total votes 47: ↑39 and ↓8+31
Comments63

Простыми словами о преобразовании Фурье

Level of difficultyMedium
Reading time14 min
Views1.1M
Я полагаю что все в общих чертах знают о существовании такого замечательного математического инструмента как преобразование Фурье. Однако в ВУЗах его почему-то преподают настолько плохо, что понимают как это преобразование работает и как им правильно следует пользоваться сравнительно немного людей. Между тем математика данного преобразования на удивление красива, проста и изящна. Я предлагаю всем желающим узнать немного больше о преобразовании Фурье и близкой ему теме того как аналоговые сигналы удается эффективно превращать для вычислительной обработки в цифровые.

image (с) xkcd

Без использования сложных формул и матлаба я постараюсь ответить на следующие вопросы:
  • FT, DTF, DTFT — в чем отличия и как совершенно разные казалось бы формулы дают столь концептуально похожие результаты?
  • Как правильно интерпретировать результаты быстрого преобразования Фурье (FFT)
  • Что делать если дан сигнал из 179 сэмплов а БПФ требует на вход последовательность по длине равную степени двойки
  • Почему при попытке получить с помощью Фурье спектр синусоиды вместо ожидаемой одиночной “палки” на графике вылезает странная загогулина и что с этим можно сделать
  • Зачем перед АЦП и после ЦАП ставят аналоговые фильтры
  • Можно ли оцифровать АЦП сигнал с частотой выше половины частоты дискретизации (школьный ответ неверен, правильный ответ — можно)
  • Как по цифровой последовательности восстанавливают исходный сигнал


Я буду исходить из предположения что читатель понимает что такое интеграл, комплексное число (а так же его модуль и аргумент), свертка функций, плюс хотя бы “на пальцах” представляет себе что такое дельта-функция Дирака. Не знаете — не беда, прочитайте вышеприведенные ссылки. Под “произведением функций” в данном тексте я везде буду понимать “поточечное умножение”

Итак, приступим?
Total votes 203: ↑192 and ↓11+181
Comments188

Оптимальная аппроксимация сплайнами

Reading time5 min
Views52K
Пусть нам дан набор точек и соответствующий им набор положительных весов . Мы считаем, что некоторые точки могут быть важнее других (если нет, то все веса одинаковые). Неформально говоря, мы хотим, чтобы на соответствующем интервале была проведена красивая кривая таким образом, чтобы она «лучше всего» проходила через эти данные.

Под катом находится алгоритм, раскрывающий, каким образом сплайны позволяют строить подобную красивую регрессию, а также его реализация на Python:

Читать дальше →
Total votes 39: ↑38 and ↓1+37
Comments15

Universal Radio Hacker — легкий способ исследовать цифровые радиопротоколы

Reading time3 min
Views44K

Universal Radio Hacker (URH) — невероятно простой и понятный инструмент для анализа цифровых радиопротоколов. В отличие от монстров вроде GNU Radio, освоить его можно за пять минут, без мучений.
Главные особенности URH:

  • Работает на всех платформах — на macOS/Linux/Windows, из коробки! Не нужно часами компилять километры зависимостей.
  • Поддерживает популярные SDR — нативная поддержка RTL-SDR, HackRF, LimeSDR, AirSpy и других.
  • Все в одном — все нужные инструменты встроены в одну программу: анализатор спектра для поиска частот, запись сигнала, интерпретатор цифрового сигнала для автоматического преобразования записанного сигнала в цифровые данные.
  • Поддерживает передачу — для проведения replay-атаки достаточно выделить мышкой нужный отрезок сигнала и нажать Replay. Великолепно!

В статье мы будем анализировать сигнал пульта от шлагбаума, при помощи народного RTL-SDR (радио из дешевого USB ТВ-тюнера) и macOS.

Читать дальше →
Total votes 57: ↑55 and ↓2+53
Comments23

Передача цифровых данных по рации с помощью мобильного приложения. Часть 1

Reading time10 min
Views21K

Функционал раций покрывает все нужды в своей нише, но, учитывая, что мобильный телефон всегда под рукой, хотелось бы попробовать сочетать утилитарность раций и удобство смартфона. Даже возможность передать просто координаты по радиоканалу в рамках своей туристической группы – это уже интересно, но что, если передавать зашифрованные сообщения или даже графические данные? Для меня, как для туриста со стажем, это представляется по меньшей мере любопытным.

Читать далее
Total votes 23: ↑23 and ↓0+23
Comments41

Information

Rating
Does not participate
Location
Ставрополь, Ставропольский край, Россия
Date of birth
Registered
Activity

Specialization

Embedded Software Engineer
Middle
From 80,000 ₽