Общие теоретические основы управления техническими системами. Тема 1
Термины и определения УПРАВЛЕНИЕ — процесс формирования целесообразного (эффективного) поведения системы. Управление — это циклически повторяющийся процесс воздействия органа управления на управляемый объект, в котором последовательно, в реальном масштабе времени, на основании обработки исходной информации и оценки обстановки вырабатывается план достижения цели и меры для его реализации и осуществляются: а) передача воздействий и контроль их выполнения; б) коррекция плана в зависимости от изменения условий обстановки; в) выработка и передача новых воздействий, выбранных из множества возможных альтернативных вариантов и обеспечивающих достижение конечной конкретной цели при оптимальных затратах ресурсов. Таким образом, под управлением понимаются процессы воздействия на подсистемы и элементы системы, которые, переводя систему из одного состояния в другое, способствуют выполнению ее основной функции при изменениях окружающей среды. Сами системы при этом не меняются. Управление является автоматическим, если оно осуществляется без вмешательства человека, с помощью специальных технических средств. Автоматизированное управление осуществляется с участием человека (чем сложнее объект управления, тем сложнее полностью исключить человека из процесса управления). Объект управления - совокупность материальных объектов, специальных технических средств, носителей вещества или энергии, среди которых осуществляется некоторый технологический процесс, нуждающийся в управлении. Устройство управления - это устройство, в котором вырабатываются воздействия, называемые управляющими. 1 Простейшие системы автоматического регулирования уровня жидкости При ручном регулировании человек-оператор, наблюдая за показанием датчика уровня у(t)(поплавка), сравнивает их с заданными значениями у0 , то есть определяет величину отклонения е(t)=у(t) - у0 и, исходя из этого, открывает регулирующий вентиль. При автоматическом регулировании человека-оператора заменяет регулятор в виде рычага, который открывает регулирующий вентиль пропорционально отклонению уровня от заданного. Таким образом контур регулирования можно рассматривать как систему, состоящую из объекта регулирования и регулятора, который через исполнительное устройство может влиять на регулируемый параметр объекта. Информационная связь между датчиком, измеряющим регулируемый параметр, и входом регулятора называется обратной связью. Так образуется замкнутый контур управления, а сама система управления называется замкнутой. 2