Заводим Raspberry Pi: установка, подключение, начало работы. Raspberry Pi — первый запуск Подключение к сетевому принтеру

Raspberry Pi - это недорогой микрокомпьютер, который помещается на ладони и может сделать очень многое. На основе этого микрокомпьютера можно создавать как серьезные проекты, по управлению умным домом, так и использовать в качестве медиацентра или даже легковесного домашнего компьютера с Linux.

В одной из предыдущих статей мы подробно рассматривали начало работы с Raspberry Pi 3, как подключить устройство и что для этого необходимо, сейчас же остановимся более подробно на такой задаче, как установка операционной системы Raspberry Pi 3. Здесь используется процессор на архитектуре ARM, а значит вы можете установить любой поддерживаемый ARM дистрибутив, или же созданный специально для Raspberry дистрибутив Raspbian.

Установка системы Raspberry с помощью NOOBS

Это самый простой способ получить полноценный и работающий Linux на Raspberry Pi. Набор операционных систем по умолчанию NOOBS (New Out Of Box Software) для Raspberry Pi вышел в 2013 году и предоставляет простой интерфейс, с помощью которого вы можете установить несколько популярных систем в несколько кликов.

1. Подготовка SD карты

Первым делом нам нужно подготовить вашу SD карту. Нужна карта объемом, как минимум, 4 Гб. Выполните такую команду:

Теперь подключите карту к компьютеру с помощью картридера, и выполните команду еще раз, так вы сможете определить какое имя в системе было присвоено вашей карте. Например, это может быть mmcblk0. Если она уже разбита на разделы, то вы увидите в конце имени p1, например, mmcblk0p1. Если же карта еще не разбита, то нам нужно это сделать, для этого используйте fdisk:

sudo fdisk /dev/mmcblk0

Удалите все существующие разделы с помощью d , введите нужный номер раздела, если нужно, затем используйте n , для создания нового раздела и p для подтверждения создания. Нам нужен один раздел на всю флешку, если у вас уже так, то ничего делать не нужно.

После завершения нажмите t и установите тип раздела W95 FAT32, несмотря на то, что это Linux, для установщика нужно использовать файловую систему FAT. Для записи изменений нажмите w .

Осталось отформатировать раздел в файловую систему FAT32:

sudo mkfs.vfat /dev/mmcblk0p1

Вы можете скачать образ NOOBS с официального сайта . Нам нужен ZIP архив самой последней версии.


Вы можете выбрать две версии, полную, с офлайн установкой и минимальную, которая требует интернет подключение для развертывания на Raspberry Pi. Микрокомпьютер должен быть подключен с помощью кабеля Ethernet, беспроводная сеть доступна только в установленной операционной системе.

Установщик NOOBS включает такие операционные системы:

  • Raspbian;
  • Pidora;
  • RISC OS;
  • Arch Linux;
  • OSMC.

Возможно, со временем туда будут добавлены и другие системы.

3. Запись на SD карту

Здесь все еще проще установка операционной системы Raspberry Pi 3 выполняется путем обычного копирования файлов. Для этого нужно чтобы ваша SD карта была примонтирована в системе. Проверяем куда ее подключил ваш файловый менеджер:

mount | grep -i mmcblk0p1

Если еще не подключил, то откройте ее в файловом менеджере и затем повторите еще раз. В Nautilus есть такая опция контекстного меню, как "Открыть в терминале" , вы можете здесь ее использовать. Или используйте команду cd для перехода в папку флешки:

cd /media/путь/к/папке/

Затем просто разархивируем в нее содержимое архива NOOBS:

unzip /home//Downloads/RaspberryPi/distros/NOOBS_v1_3_11.zip

Вот и вся установка, когда извлечение будет завершено, вы можете размонтировать карту памяти:

sudo umount /dev/mmcblk0p1

В Windows вы можете сделать все то же в графическом интерфейсе, просто распакуйте содержимое zip архива noobs на флешку.

4. Запуск системы

Дальше можете извлечь карту из компьютера и подключить ее к Raspberry, также вам понадобится подключить устройство по HDMI к экрану, затем подайте питание и подключите клавиатуру. В установщике нужно выбрать операционную систему, которую вы хотите установить:

Установка выполняется довольно быстро и представляет из себя копирование нужных файлов на ту же карту памяти. Если вы установите несколько систем, то вам будет доступно меню выбора, если же только одну - то она будет загружаться по умолчанию. Установка noobs raspberry pi 3 на видео:

Установка системы Raspberry из образа

Другой способ установить операционную систему Raspberry Pi 3 - использовать img образ. Например, вы можете скачать образ Raspbian Jessie и просто записать его на карту памяти.

Самый простой способ сделать это в Linux - использовать утилиту Ether. Она уже есть в большинстве дистрибутивов.

Другие операционные системы доступны на том же сайте, что и NOOBS. Например, вы можете скачать Raspbian, Ubuntu MATE 16.04 или даже Windows 10 IoT:

Но, кроме того, вы можете устанавливать этим способом и другие операционные системы, загруженные с других ресурсов.

Вам необходимо скачать образ операционной системы, который будет иметь расширение файла.img. Часто эти файлы еще дополнительно пакуются в zip архивы, чтобы занимали меньше места, поэтому если вам попал такой архив, распакуйте его.

2. Запись образа на карту

Когда у вас будет img файл, запустите утилиту Ether и выберите нужный образ в разделе "Select Image" :

Затем, убедитесь, что вы выбрали правильную карту памяти. Если устройство нужно изменить, нажмите кнопку "Change" :

Если все верно, для записи образа на флешку нажмите кнопку "Flash" . Когда процесс будет завершен, вы операционная система Raspberry будет готова к использованию. Извлеките карту из компьютера, подключите ее к Raspberry Pi и загрузитесь.

Выводы

Как видите, установка ос raspberry pi 3 очень проста если эта операционная система поддерживается официально. Кроме описанных в статье способов, можно использовать и другие методы записи, например, утилиту dd. Если вы новичок, то для вас идеальным вариантом станет NOOBS, для продвинутых пользователей есть образы. Но, в любом случае, установка Linux на Raspberry Pi 3 в разы проще установки WIndows или Mac на компьютер. А у вас есть Raspberry? Для решения каких задач вы его используете? Напишите в комментариях!

Микрокомпьютер Raspberry Pi работает под управлением операционной системы. Так же, как и в обычных компьютерах, операционная система управляет всеми ресурсами компьютера и предоставляет пользователю определенный интерфейс для работы с программами. От того, какая выбрана система, зависит удобство использования устройства. Под Raspberry Pi написано множество разных операционок, в этой статье мы проведем краткий анализ их.

Практически все операционные системы для платы Raspberry Pi используют Linux в качестве базовой. Существует несколько официально поддерживаемых операционных систем:

  • Raspbian – официальная ОС, которая обладает всем необходимым программным обеспечением. Рекомендуется использовать именно эту операционную систему для знакомства с Raspberry Pi.
  • OpenELEC – медиапроигрыватель на основе Linux с открытым исходным кодом.
  • OSMC (Raspbmc) – медиапроигрыватель с открытым исходным кодом на базе Kodi Media Center и Debian GNU/Linux.
  • Поддержка Windows 10 в устройствах Raspberry Pi 2B.

Все ОС включены в NOOBS – это программа, в которой содержатся все перечисленные выше операционные системы и упрощающая их установку на Raspberry Pi. С помощью NOOBS возможна установка как одной ОС, так и нескольких, причем выбрать нужную систему можно при загрузке компьютера. Во время установки ОС создается специальный раздел RECOVERY, который позволяет вернуть систему к начальным настройкам.

Установка операционной системы на Raspberry Pi

Варианты установки

Существует 3 способа установки ОС на :

  • покупка SD-карты с заранее установленной Raspbian или NOOBS;
  • загрузка NOOBS на карту памяти и установка ОС Raspbian с нее;
  • монтирование изображение Raspbian прямо на SD-карту.

Первый способ является наиболее простым – тут не требуется никаких дополнительных действий.

Во втором случае процедура установки выглядит следующим образом:

  1. В первую очередь карту памяти нужно отформатировать, указывая файловую систему FAT32.
  2. Скачивание архива с NOOBS, его распаковка на карту памяти так, чтобы файлы были в корневой директории.
  3. Вставка в Raspberry Pi необходимой периферии: клавиатуры, мыши и монитора через USB, подключение питания. В качестве монитора можно использовать телевизор, подключенный через RCA.
  4. Если экран подключен через RCA, нажать «3» на клавиатуре.
  5. В окне выбрать операционную систему Raspbian, русскую раскладку клавиатуры и язык. Русский язык нельзя установить. Нажать «Install», дождаться окончания процесса установки и включения.
  6. В появившемся меню «Configuration Tool» в третьем пункте выбрать второй вариант для установки графического интерфейса LXDE.
  7. Нажать «Done», дождаться перезагрузки.
  8. Если нужен вход с помощью логина и пароля, в графе логин ввести pi, пароль raspberry, после этого откроется рабочий стол.

Монтирование образа Raspbian на SD-карту.

  1. Скачивание архива с изображением с сайта https://www.raspberrypi.org/downloads/
  2. Распаковка, после чего получится файл.img.
  3. Вставка карты памяти в ПК.
  4. Монтирование установленного файла.
  5. Повтор 3 и 4 пунктов предыдущей инструкции.
  6. Повтор пунктов 6-8 предыдущей инструкции.

Сравнение операционных систем для Raspberry Pi


ОС Последняя версия Отличительные свойства
Raspbian Для установки последней версии нужно перезагрузить ОС и ввести код

sudo apt-get update

sudo apt-get upgrade

Произойдет обновление, затем нужно перезагрузить Raspberry Pi.

Стандартная операционная система на базе Debian, которая специально создана под обеспечение этого миникомпьютера. Поставляется с набором стандартных программ и утилитами. В разделе «программирование» имеется более десятка различных приложений для программирования. В системе установлен браузер Chromium, пакет LibreOffice для работы с документами.
OSMC OSMC Kodi 16 Медиацентр на базе Kodi. Является наиболее функциональным программным обеспечением для мультимедиа. ОС имеет чистый интерфейс, меню появляется в левой части экрана, в нем можно выбрать носители (аудио, видео, картинки), устанавливать настройки и проверять программы.
8.0.4 Операционная система, предназначенная для проигрывания медиафайлов. Интерфейс как у Kodi. Обладает высокой скоростью работы. По сравнению с OSMC более закрытая ОС, в ней нельзя изменять системный уровень, имеются ограничения на доступ к отдаленным сервисам.
Kano OS Kano OS 3.13 Операционная система, идеально подходящая для обучения. Яркий дружественный и удобный интерфейс, ничего лишнего. На сайте разработчика можно купить множество дополнительных комплектующих для RaspberryPi и собрать своими руками полноценный конструктор.
DietPi Diet Pi Основанная на Debian операционная система, занимающая всего 400 Мб на карте памяти! Не требовательна к ресурсам, поддерживается быстрая установка всех популярных программ
Windows 10 IoT Core Windows 10 IoT Специальная версия Windows для разработчиков, созданная для компьютера Raspberry Pi. Совместима только с ПК с установленной Windows 10. Для работы требуется установка на ПК Visual Studio, так как Windows 10 IoT Core не работает в одиночку. С помощью этой ОС можно создавать множество различных проектов.
ОС RISC 2009.06, последняя тестовая версия 2010.03 Отдельная операционная система, которая не построена на Linux, не имеет ничего схожего с другими ОС. Работает как однопользовательская система. Все приложения являются каталогами с восклицательным знаком перед названием, система хорошо работает с перетаскиванием файлов в папки. Система не используется как основная ОС, работает совершенно по-другому.
RetroPie RetroPie 4.3.7 Эмулятор, который позволяет играть на разнообразных консолях. Операционная система основана на Raspbian, но также имеется отдельно собранный образ RetroPie.
Pidora Pidora 18 Операционная система, основанная на проекте Fedora. По сравнению с Debian формат пакетов имеет расширение RPM. ОС содержит несколько различных сред для разработки программного обеспечения.

В данной статье будет рассмотрен вопрос установки и настройки системы MajorDomo (далее MD) на одноплатный компьютер Raspberry PI3 (далее RPI3). Всё изложенное ниже является аккумулированием трудов пользователей и разработчиков MD. Практически весь материал основан на сообщениях из форума MD, за что особая благодарность всем участникам форума, а товарищу nick7zmail в особенности)). О всех неточностях и ошибках в изложенном материале прошу писать в комментариях.

Пару слов про возможности и особенности системы:

  • Файловая система F2FS (оптимизирована для карт памяти);
  • Оптимизация циклов записи базы данных на карту памяти;
  • Голосовой движок RHVoice;
  • Звук через сервис MPD;
  • MQTT-брокер Mosquitto;
  • Apple HomeKit-совместимость (через HomeBridge);
  • Установленные средства разработки: PHP, Python, NodeJS, Perl;
  • Последние обновления MajorDoMo и Raspbian Jessie (на момент релиза текущей версии);
  • Работает установка дополнений из Маркета, а так же обновления ядра системы.

Особенность конфигурации — всё настроено так, чтобы минимизировать количество циклов записи на SD-карту. База данных использует tmpfs с периодической «фиксацией» (раз в 15 минут). Т.е. возможен вариант, что при аварийном выключении питания система будет восстановлена c потерей данных за последних несколько минут.

После установки работает звук, радио (используется mpd и модуль 101.ru из маркета), обновления, установка модулей из маркета дополнений.

Для начала работы по установке системы MD желательно обзавестись следующим:

  • RPI3. Экземпляр, рассматриваемый в данной статье, был приобретён . Понравилась комплектация заказа – всё включено (сам RPI3, красивый корпус, набор радиаторов, блок питания, карта памяти на 16ГБ) и скорость доставки (менее 2 недель);
  • microSD карта памяти . Объём не менее 16ГБ, класс 10 (настоятельно рекомендую не выбирать SD карту из разряда дешёвых, так как это может отобразиться на дальнейшей стабильности системы);
  • Картридер ;
  • Аудиоколонки (необязательно );
  • Программа Win32 Disk Imager. Скачать можно ;
  • SSH клиент . Как вариант Putty.Скачать можно ;
  • Установочный образ . Скачать можно .

Теперь обо всём по порядку:

Подготовка карты памяти . На данном этапе нам необходимо перенести образа MD на SD карту. Значит, берем карту, вставляем ей в картридер и запускаем программу Win32DiskImager. В появившемся окне, в поле «Device», выбираем нашу флешку, а в поле «Image file» указываем распакованный из архива образ MD и нажимаем кнопку «Write».

Необходимо дождаться завершения записи, которая должна пройти без всяких ошибок. В противном случае необходимо заменить SD карту на новую и попробовать заново.

Первый запуск RPI3 . Вставляем карточку в RPI3, подключаем сетевой кабель, колонки и подаём питание. Обратите внимание на выбор БП, нагрузочная способностью которого должна быть не мене 2.5А (лучше 3А), иначе могут наблюдаться сбои при работе системы. Вообще, для долговременной и стабильно работы системы желательно подключить питание от ИБП.

После загрузки система должна получить IP-адрес по DHCP и быть доступна по веб-интерфейсу. В моем случае, после подачи питания, через какое-то время я услышал из колонок следующие фразы «Система загружена» и «ай пи адрес 192.168.0.33». Ниже привожу скрин «чистого» экрана системы (главного):

Теперь можно зайти на RPI3 через SSH/FTP, данные для входа:

Менеджер базы данных(phpMyAdmin):
Имя пользователя: root
Пароль: rootpsw

Сервис MajorDoMo стартует автоматически, но можно управлять им через консоль: sudo /etc/init.d/majordomo stop sudo /etc/init.d/majordomo start

Настройка MD

Подготовка. В данной статье будет рассмотрена возможность настройки системы через SSH доступ . В принципе, тоже самое можно сделать подключив к RPI3 монитор, клавиатуру и сетевой кабель (без использования Putty).

Запускаем программу Putty. В появившемся окне вводим полученный от системы IP адрес и нажимаем кнопку “Open” .

Теперь вводим стандартные имя пользователя и пароль. Если всё сделано правильно – появится готовая к работе консоль.

Подготовка к настройке системы сделана, теперь сама настройка.

Настройка статического IP адреса . Для пользователей, которые понимают что это такое, и которым это не требуется, могут пропустить данный пункт. Вводим в консоли:

sudo nano /etc/dhcpcd.conf

Добавляем следующие строчки (вводим адреса вашего оборудования):

Shell

nodhcp interface eth0 static ip_address=192.168.0.33 static domain_name_servers=192.168.0.1

nodhcp

interface eth0

static ip_address = 192.168.0.33

static domain_name_servers = 192.168.0.1

нажимаем комбинации клавиш и

Перезапускаем сетевой интерфейс:

sudo ifconfig eth0 down sudo ifconfig eth0 up

ждём 5 секунд и проверяем правильность выполненной работы командой:

ifconfig

Для проверки доступа к интернету можно также «пингонуть» google:

sudo ping 8.8.8.8

Первичная настройка при помощи утилиты «Raspi-config» (чем-то напоминает BIOS компьютера). Вводим в консоли:

sudo raspi-config

В появившемся окне выполняем следующие действия:

  • в поле “Change User Password” меняем стандартный пароль (не забываем его записать);
  • в поле “Boot Options”, в подменю “B1 Desktop CLI”, выбираем “B1 Console”;
  • в поле “Advanced Options” выполняем “A1 Expand Filesystem”, а в поле “Audio” выбираем “Force 3.5 jack”.

Устанавливаем пароли для phpMyAdmin . Заходим через в web интерфейс phpMyAdmin и там меняем пароль (не забываем записывать), для этого вводим следующую строку в браузере:

http://_Ваш_IP/phpmyadmin/

Теперь сообщаем MD под каким паролем заходить, для этого вводим в консоли:

В появившемся окне меняем стандартный пароль на свой:

Define(‘DB_PASSWORD’, ‘ свой_пароль ‘);

Останавливаем MySQL строчкой

sudo service mysql stop

копируем текущую базу данных из диска в памяти на SD карту

sudo cp -R /tmp/mysql/* /var/lib/mysql/

и перезагружаем систему

sudo reboot.

Устанавливаем пароль на вход в систему с внешней сети. Для этого вводим в консоли:

sudo nano /var/www/config.php

Находим и раскомментируем следующие строчки:

Define(‘HOME_NETWORK’, ‘192.168.0.*’); Define(‘EXT_ACCESS_USERNAME’, ‘user’); Define(‘EXT_ACCESS_PASSWORD’, ‘password’);

Обратите внимание на маску IP адреса в первой строке!!! Далее вводим свой логин и пароль (также не забываем их записывать), нажимаем комбинации клавиш и (сохраняем в файл и выходим).

Меняем пароль брокера MQTT Mosquitto . Для этого в консоли набираем:

sudo nano /etc/mosquitto/mosquitto.conf

в появившемся окне добавляем следующие строчки

#путь к файлу паролей password_file /etc/mosquitto/passwd

#запретить подключения без логина allow_anonymous false

Создаём/добавляем пользователя и пароль утилитой mosquitto_passwd:

sudo mosquitto_passwd -c /etc/mosquitto/passwd username

Сообщаем об этом homebridge

sudo nano /home/pi/.homebridge/config.json

Также сообщаем модулю MQTT в web интерфейсе MD, для этого в браузере вводим полученный IP адрес, заходим в «Панель управления»

в левом боковом меню выбираем «Устройства»->»MQTT»->»Настроить». Ставим галочку «authorization required», вводим имя пользователя и пароль, после чего нажимаем кнопку «Обновить».

Перезапускаем mosquitto

sudo service mosquitto stop sudo service mosquitto start

Увеличиваем размер временного файлового хранилища. Для этого в консоли набираем:

sudo nano /etc/fstab

В строке «tmpfs /tmp tmpfs defaults,noatime,nosuid,size=100m 0 0» меняем size=100m на size=500m, нажимаем комбинации клавиш и (сохраняем в файл и выходим).

Установка модуля MySensors . Заходим в систему через web интерфейс и нажимаем на кнопку «Панель управления».

В левом боковом меню выбираем — «Система» -> «Маркет дополнений» -> «Оборудование», ищем в списке “MySensors” и нажимаем на кнопку добавить.

Для определения оптимальных параметров настройки регуляторов (параметрической оптимизации) АСР необходимо иметь сведения о статических и динамических характеристиках объекта регулирования и действующих возмущений. Наиболее достоверными являются экспериментально определенные статические характеристики.

Оптимальная настройка ПИД-регулятора позволяет максимально быстро и почти без перерегулирования вывести объект на уставку. Признак правильной настройки – плавный, без рывков, рост регулируемого параметра и наличие тормозящих импульсов при подходе к уставке как снизу, так и сверху (рис. 14.39).

Если объект выходит на уставку с небольшим перерегулированием и быстрозатухающими колебаниями, можно немного уменьшить коэффициент усиления, оставив все остальные параметры без изменения.

Величина максимума амплитудно-частотной характе­ристики замкнутой системы регулирования, а также ее резонансная частота могут быть определены из временной характеристики системы относительно управляющего воздействия по условной величине ее степени затухания и частоте(рис. 14.40).

Рис. 14.39. Оптимальная работа ПИД-регулятора

Рис. 14.40. Переходная характеристика замкнутой системы регулирования

Указанное обстоятельство позволяет приближенно определить параметры регулируемого объекта ипо полученной экспериментально кривой переходного процесса при ступенчатом воздействии со стороны задатчика регулятора. Действительно, если известны сте­пень затухания переходного процесса и его частота, а также числовые значения параметров настройки ре­гулятора, при которых регистрировался этот процесс, то принципиально не представляет труда определить, каковы должны быть числовые значения параметров объектаидля то­го, чтобы амплитудно-фа­зовая характеристика разомкнутой системы с из­вестными параметрами настройки регулятора ка­салась окружности с ин­дексом, соответствующим этой степени затухания при частоте, соответству­ющей частоте переходного процесса.

Порядок определения оптимальной настройки ПИ-регулятора по графику временной характеристики за­мкнутой системы регулирования с помощью графиков заключается в следующем:

1. Система регулирования при произвольной настройке регулятора включается в работу. Убедившись, чтоона работает устойчиво, быстро изменяют задание регулятору на некоторую достаточно большую, но допустимую по условиям эксплуатации величину и регистрируют процесс изменения регулируемой величины во времени.

2. Из полученного графика изменения регулируемой величины, типовой вид которого приведен на рис. 14.40, определяются степень затухания и период колебаний переходного процессаТ.

3. Вычислив величину отношения периода колебаний переходного процесса к установленному в регуляторе во время проведения эксперимента значению времени изодрома, находят величины поправочных множителей на величину коэффициента пере­дачи регулятора и на величину его времени изодрома, т.е. определяют, во сколько раз следует изменить чи­словые значения параметров настройки регулятора, чтобы настройка оказалась близкой к оптималь­ной.

4. Установив найденные параметры настройки в ре­гуляторе, опыт повторяют и производят повторный рас­чет, аналогичный изложенному выше. Если окажется, что числовые значения поправочных коэффициентов близки к единице (находятся в пределах 0,95–1,05), можно считать, что настройка окончена. В противном случае необходимо произвести повторную перена­стройку.

В практике наладочных работ используют приближенные формулы для определения оптимальных параметров настройки регуляторов для объектов, описываемых нижеприведенными выражениями при различных критериях оптимальности.

1. Всесоюзным теплотехническим институтом имени Ф.Э. Дзер­жинского (ВТИ) рекомендуются для степени затухания за период  = 0,75 и интегральной квадратичной оценки, близкой к минимуму, следующие формулы расчета для параметров ПИ-регу­лятора с передаточной функцией:

W (P ) =K p (Т из Р + 1)/Т из Р .

При 0 <  об /Т а < 0,2

, Т из = 3,3 об.

При 0,2 <  об /Т а < 1,5

, Т из = 0,8Т а .

При = 0,9, 0 < об /Т а < 0,1

, Т из = 5 об.

При 0,1 <  об /Т а < 0,64

, Т из = 0,5Т а .

2. Имеются номограммы для подобных объектов, чтобы в зависимости от параметров объекта и заданного затухания определитьK р ,Т из (метод Ротача).

3. Существует метод компенсации большой постоянной времени объекта (Т из = Т об ) при коэффициенте демпфирования = 707 (модульный оптимум).

4. Аналитический расчет границы устойчивости и параметров регулятора при заданной степени колебательности по расширенным частотным характери­стикам (метод Стефани) также применяется при наличии ЭВМ и соответствую­щих методик расчета. Все методики дают близкие результаты расчета параметров регулятора и, соответственно, близкие переходные процессы.

5. На практике расчеты регуляторов заканчиваются наладочными работами, когда используются экспериментальные методы параметрической оптимизации .

Эти методы основаны на прямом контроле переходных или частотных характеристик в процессе подбора оптимальных параметров настройки или с па­раметрами, заведомо обеспечивающими устойчивое движение АСР. Затем, вводя возмущение, наблюдают реакцию системы на эти возмущения. Целена­правленно изменяя параметры настройки регулятора, добиваются нужного ха­рактера переходного процесса. Это многошаговая итерационная процедура. Данные методы разработаны настолько, что позволяют автоматизировать этот процесс при минимальном участии человека 3 .

Самая простая настройка, когда в замкнутой АСР с ПИ-регу­ля­тором (при ПИ-регуляторе Т из устанавливают очень большим) увеличиваютK p до границы устойчивости, определяютK p .кр и Т пер.кр период установившихся ко­лебаний. Затем выставляют параметры:

Для П-регулятора K p .опт = 0,55 K p .кр;

Для ПИ-регулятора K p .опт = 0,55K p .кр,Т из = 1,25Т пер.кр.

6. Лучшие результаты дает пошаговая оптимизация с оценкой переходной характеристики на каждом шаге.

В плоскости параметров настройки ПИ-регулятора существуют линии одинаковой степени затухания (рис. 14.41).

Одно и то же затухание (пусть ψ= 0,75) можно получить при различных параметрах регулятора. Нужно обеспечить при этом минимальную квадратичную ошибку, которая изменяется в плоскости как показано на рис. 14.42. Таким образом, надо искать оптимальную точку настройки.

Из кривых (рис. 14.43) для различных настроек можно видеть, что в точках 1 и 2 переходные процессы затянуты, в точке 4 имеется апериодическая составляющая, затягивающая процесс. Поиск оптимальной настройки состоит из следующих этапов (рис. 14.44, 14.45):

1. ЗавышаютТ из, занижаютK р (точка 1).

2. Увеличивают K р , чтобы при колебательном процессе ψ = 0,8–0,9 (точка 2 ).

Рис. 14.44. Этапы практической настройки параметров ПИ-регулятора

3. УменьшаютТ из, чтобы избавиться от апериодической составляющей (точки3 ,4 ).

4. УменьшаютK р , чтобы приψ= 0,95…1 и при различных вариациях динамических свойств объекта регулирования переходные процессы были слабоколебательными (точка5 ).

Данный метод оптимизации не требует точного определения параметров объекта и параметров регулятора, так как варьирование параметров настройки производят относительно исходных значений, поэтому он широко применяется.

Рис. 14.45. Характер переходных процессов при различных настройках параметроврегуляторов

К примеру, в инструкции для наладчика САР с цифровым ПИ-регулятором даны следующие рекомендации.

    регулятор настроен на ПИ-регулирование;

Рис. 14.46. Переходный процесс выходного сигнала ПИ-регулятора

    структурная схема управления приведена на рис. 14.47;

Рис. 14.47. Структурная схема управления объектом с пневматическим исполнительным механизмом:w – задающее воздействие;x – регулируемая величина;xd – отклонение регулируемой величины;y – управляющее воздействие;1 – измерительный преобразователь; 2 – задатчик величины; 3 – регулировочный усилитель; 4 – электропневматический преобразователь сигнала; 5 – датчик; 6 – пневматический исполнительный блок

– пропорциональный коэффициент K р = 0,1;

– время изодрома T n = 9984 с;

– время предварения T v =oFF ;

– настройка параметров ПИ-регулятора:

установить желаемую заданную величину и в ручном режиме установить рассогласование регулирования на ноль;

переключиться на автоматический режим;

медленно увеличивать K р , пока регулирующий контур через малые изменения заданной величины не начнет клониться к колебаниям;

незначительно уменьшать K р , пока колебания не будут устранены;

уменьшать T n до тех пор, пока регулирующий контур снова не начнет клониться к колебаниям;

медленно увеличивать T n до тех пор, пока уклон к колебаниям не будет устранен.

Билет №16

    насосы - машины, подающие жидкости;

    вентиляторы и компрессоры - машины, подающие воздух и технические газы.

Вентилятор - машина, перемещающая газовую среду при степени повышения давления Ер < 1,15 (степень повышения давления Ер - отношение давления газовой среды на выходе из машины к давлению ее на входе).

Компрессор - машина, сжимающая газ с Ер >1,15 и имеющая искусственное (обычно водяное) охлаждение полостей, в которых происходит сжатие газов.

Согласно ГОСТ 17398-72 нагнетатели (насосы) подразделяются на две основные группы: насосы динамические и объем­ные.

    В динамических нагнетателях передача энергии жидкости или газу происходит путем работы массовых сил потока в полости, постоянно соединенной с входом и выходом нагнетателя.

    В объемных нагнетателях повышение энергии рабочего тела (жидкости или газа) достигается силовым воздействием твердых тел, например поршней в поршневых машинах в рабочем пространстве цилиндра, периодически соединяемым при помощи клапанов с входом и выходом нагнетателя.

Давным давно, в далёкой... кажется это из другой оперы. Так вот, прислал мне как-то друг железку, под названием Raspberry PI 3 B , не знал я как к ней подступить, и вот возникла задача настроить Jenkins , на продакшен вебхостинге этого делать не хотелось, а медиацентр я обычно отключаю на ночь (ибо жужжит громко), вот тут-то разберюшка и пригодилась. Но прежде чем она станет сервером автоматизации её надо сконфигурировать, чем мы сегодня и займёмся.

Подготовка

Теперь распакуем скачанный архивчик:

# скорее всего название файла, скачанного Вами, будет отличаться
unzip 2017-07-05-raspbian-jessie .zip

После выполнения этой команды должен появиться ещё один файл, размером примерно 4Гб:

# ls | grep img
2017-07-05-raspbian-jessie .img

Проверим какой из дисков является нашей флешкой:

Я использую флешку на 8Гб (на самом деле должно быть 8 000 000 000 байт , но в логах почему-то 7 948 206 080 байт , поэтому fdisk пишет что она 7.4Гб ), ядро операционной системы выдало флешке имя /dev/sdd :

Disk /dev/sdd : 7,4 GiB , 7948206080 bytes, 15523840 sectors
Units: sectors of 1 * 512 = 512 bytes
Sector size (logical/physical): 512 bytes / 512 bytes
I/O size (minimum/optimal): 512 bytes / 512 bytes
Disklabel type: dos
Disk identifier: 0x7418cc78

Установка

Данный процесс производится всего одной командой (из под root или через sudo , это важно):

# dd if=2017-07-05-raspbian-jessie.img of=/dev/sdd

if (input file) - это образ прошивки
of (output file) - это есть наша флешка

Процесс мягко говоря не быстрый, займёт примерно 30-40 минут, так что можете смело переключиться на какую-нибудь другую задачу, пока dd выполняет свою работу. Кстати, dd по умолчанию не показывает прогресс, поэтому советую открыть ещё один терминал, в котором нужно написать следующую команду (после нажатия на Enter данную консоль не закрывайте):

# while killall -USR1 dd; do sleep 5; done

Данная команда каждые 5 секунд будет посылать специальный сигнал утилите dd, заставляющий её (dd) отображать текущий статус.

Настройка сети

И так, операционка записалась на флешку, но вот незадача, если на данном этапе воткнуть её в разберюху, то DHCP клиент не будет работать, поэтому советую не торопиться, а для начала настроить сеть.

Подмонтируем флешку, и перейдём в директорию, в которой находится сетевая конфигурация:

# mkdir -p /media/pi
# mount /dev/sdd2 /media/pi
# cd /media/pi /etc/network

Тут мы видим несколько файлов:

# ls | sort
if-down.d
if-post-down.d
if-pre-up.d
if-up.d
interfaces
interfaces.d
interfaces.dpkg-old
run

Нужно отредактировать только interfaces, поэтому откроем его через текстовый редактор, мне больше нравится mcedit. Тут нам нужно заменить iface eth0 inet static на что-то вроде этого (Ваши параметры IP скорее всего будут отличаться):

allow-hotplug eth0
iface eth0 inet static
address 192.168.200.20
netmask 255.255.255.0
gateway 192.168.200.1
dns-nameservers 192.168.200.1

В дальнейшем наша разберюшка будет доступна по адресу 192.168.200.20. Однако, если Вам не хочется чтобы девайс имел статический IP Вы можете переключить интерфейс в режим DHCP клиента:

allow-hotplug eth0
iface eth0 inet dhcp

Включаем сервер SSH

Решение, которое я предлагаю не совсем изящное, но если у Вас нет желания или возможности подключать железку и через GUI/консоль включать SSH сервер, то Вы можете сделать это одним очень простым способом. Откроем в любом текстовом редакторе файл rc.local:

# mcedit /media/pi /etc/rc.local

И перед exit 0 добавим следующую строку:

/etc/init.d/ssh restart

Теперь SSH сервер будет включаться автоматически во время инициализации системы. На данном этапе можно идти подключать флешку в устройство и логиниться через SSH. В дальнейшем можно настроить всё по уму, как это предлагается в официальной документации .

Авторизация

Первое, что Вы должны знать, логин и пароль по умолчанию:

Логин: pi
Пароль: raspberry

Чтобы подключиться к разберюшке через SSH достаточно ввести следующую команду (root не нужен):

$ ssh [email protected]

Консоль запросит пароль, пишем raspberry, жмём Enter и вуаля, мы в системе!

Заключение

Это простая заметка не претендует на звание супер полного мануала, просто записал действия, которые я с железкой выполнял, чтобы заставить её работать так как мне надо. Так изгаляться мне пришлось, потому что единственный живой HDMI кабель был занят, а настраивать HDMI-to-RCA конвертер мне было очень лень.

Если возникли вопросы, смело пишите их в комментариях или вступайте в Discord группу . Благодарю за прочтение!