69336

Предмет і зміст ТАК

Лекция

Информатика, кибернетика и программирование

Під керуванням називають будьяку дію яка вносить бажані зміни в процес цілеспрямована дія і ґрунтується на використанні початкової і робочої інформації. Ампер виконуючи класифікацію існуючих і можливих у подальшому наукових напрямків розвитку запропонував...

Украинкский

2014-10-03

31.5 KB

0 чел.

Лекція 1. Предмет і зміст ТАК

1. Загальні відомості про керування

2. Короткі теоретичні відомості про розвиток теорії керування

3. Основні поняття ТАК

1. Під керуванням називають будь-яку дію, яка вносить бажані зміни в процес (цілеспрямована дія) і ґрунтується на використанні початкової і робочої інформації.

При цьому під інформацією розуміють різні відомості, які дістають на підставі досвіду в найширшому його розумінні. Початкова (апріорна) інформація – це інформація, яка вже є до початку роботи об’єкта (системи). Робоча інформація – це відомості, які дістають у ході роботи системи.

У 1843 р. французький фізик А. Ампер, виконуючи класифікацію існуючих і можливих у подальшому наукових напрямків розвитку, запропонував назвати науку про загальні закони керування кібернетикою (від давньогрецького «кібернетос» - той, що керує рухом).

У першій праці Н. Вінера «Кібернетика або керування і зв’язок в живому та машині» кібернетика розглядалася як наука про керування і зв’язок у технічних і біологічних системах.

Теорія керування, або кібернетика – це наука про сприймання, зберігання та перетворення інформації з метою її використання для керування об’єктом.

Об’єкти керування знаходяться в 3-х сферах:

– технічна сфера (технічна кібернетика або автоматика);

– біологічна (біоніка);

– соціальна (інженерна психологія і економічна кібернетика).

Як і будь-яка наука ТК складається з 3-основних елементів:

– об’єкт вивчення (в якості об’єкта досліджень тут використовуються математичні моделі);

– методи вивчення математичних моделей;

– задачі, що розв’язуються, та розв’язані конкретні задачі у вигляді конкретних результатів, рекомендацій та висновків.

Кібернетика синтезує в собі наступні основні науки:

– теорія автоматичного керування та регулювання;

– математична логіка (теорія алгоритмів та автоматів);

– теорія передачі повідомлень та теорія інформації;

– теорія коливань.

Приклад системи автоматичного керування

2. Перший автомат – годинник. У 1675 голландський фізик і математик Х. Гюйгенс розробив маятниковий регулятор для підвищення точності ходу годинників.

Перші промислові регулятори:

– поплавковий регулятор І.І. Ползунова для парового котла (1765 р., Барнаул);

– відцентровий регулятор швидкості парової машини (англійський механік Дж. Уатт, 1784 р.).

В 1871 р. математик П.Л. Чебишев почав теоретичні дослідження автоматичних регуляторів. Одним із фундаторів ТАК вважається професор Петербурзького практичного технологічного інституту І.О. Вишнєградський («Про загальну теорію регуляторів», 1876; «Регулятори прямої дії», 1878).

О.М. Ляпунов в праці «Загальна задача про стійкість руху» (1892 р.) заклав основи теорії стійкості нелінійних динамічних систем, а також обґрунтував вихідні положення лінійної ТАК.

В 30-ті роки ХХ ст. в працях амер. Найквіста, рос. А.В. Михайлова, німця Леонарда, англ. Принца розробляються частотні методі дослідження САУ.

У 1946 р. Боде та Мак-Кол застосували в практичних цілях логарифмічні характеристики.

Нелінійна ТАК – О.О. Андронов, М.М. Крилов, М.М. Боголюбов, А.І. Лур’є, О.М. Льотов, Л.С. Гольдфарб.

Теорія синтезу нелінійних систем – рум. В.М. Попов.

Теорія релейних та імпульсних систем – Я.З. Ципкін.

Теорія оптимального керування – Л.С. Понтрягін, М.М. Красовський, О.М. Льотов.

1948 та 1952 рр. – праці амер. Н. Вінера, які фактично стали основою кібернетики. Великий внесок в розвиток кібернетики зробили укр. В.М. Глушков і О.Г. Івахненко, рос. А.І. Берг, А.М. Колмогоров.

3. Основні поняття ТАК:

Всі процеси керування поділяють на два основних класи:

1. Автоматичні – проведення операцій без участі людини.

2. Автоматизовані – проведення операцій з обмеженою участю людини.

АСУ – автоматизована система управління

САК – система автоматичного керування

Будь-яка АСУ має локальні САК (будь-якого технологічного процесу).

Отже, під автоматизацією розуміють проведення тих або інших операцій без участі людини або з обмеженою її участю.

Автоматика – це сфера науки і техніки, яка займається розробкою теоретичних методів технічних засобів, яка забезпечує розв’язання задач, дослідження та експлуатацію установок та технологічних комплексів на основі автоматизації.

ТАУ – це наука про принципи побудови автоматичних систем та закономірностях процесів, що в них протікають.

Основна задача ТАУ полягає в побудові оптимальних або близьких до них автоматичних систем, а також дослідження статики і динаміки цих системи.

Всі процеси в ТАУ поділяють на статичні та динамічні.

Статичною характеристикою системи називають залежність вихідної величини від вхідного параметру.

Динамічною характеристикою називають залежність будь-якого параметра від часу.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

20597. Электрические явления в вакууме 272.5 KB
  Вид элемента системы Вязкостный режим Молекулярный режим Круглое отверстие диаметром dм Отверстие произвольной формы площадью Ам2 Трубопровод диаметром d длиной l Трубопровод прямоугольного сечения авм Трубопровод с равносторонним треугольным сечением асторона м Трубопровод эллиптического сечения абольшая в малая оси м Труборовод диаметром d с коаксиально расположенным стержнем диаметром dг м а в 1 2 5 10 100   23 37 47 50 53 53  11 12 13 14 Электрические явления в вакууме Прохождение электрического тока...
20598. Понятие о вакууме и давлении 368 KB
  Вакуумсостояние газа при котором его давление ниже атмосферного. Вакуум количественно измеряется абсолютным давлением газа. Свойства газа при низких давлениях изучаются физикой вакуума являющейся разделом молекулярнокинетической теории газов. Основные допущения используемые в физике вакуума можно сформулировать в следующем виде: газ состоит из отдельных молекул; существует постоянное распределение молекул газа по скоростям т.
20599. Основы кодирования речевых сигналов 376.5 KB
  Существующие алгоритмы сжатия информации можно разделить на две большие группы: 1 алгоритмы сжатия без потерь: алгоритм ЛемпеляЗива LempelZiv LZ; RLE Run Length Encoding; кодирование Хаффмена Huffman Encoding; 2 алгоритмы сжатия с потерями: JPEG Joint Photographic Expert Group; MJPEG; MPEG Motion Picture Expert Group. MPEG ориентирован на обработку видео. Возникновение стандартов MPEG Активная разработка методов и стандартов сжатия видеоданных началась с появлением цифровых видеосистем. Но когда речь идет о...
20600. Речевые кодеки абонентских терминалов СПРС и ПСС 480.5 KB
  Обработка речи осуществляется в рамках принятой системы прерывистой передачи речи DTX. DTX управляется детектором активности речи VAD который обеспечивает обнаружение и выделение интервалов передачи речи с шумом и шума без речи даже в тех случаях когда уровень шума соизмерим с уровнем речи. В состав системы DTX входит также устройство формирования комфортного шума который включается и прослушивается в паузах речи когда передатчик отключен.
20601. Оценка качества передачи речевых сигналов 75.5 KB
  Обычно к параметрическим вокодерным относят системы требующие скорости передачи меньшие 16 кбит с. Обычно для обеспечения меньшей скорости передачи требуется применение более сложных алгоритмов т.1 Метод кодирования Скорость передачи кбит с Стандарт Современные приложения ИКМ 64 МСЭТ G.
20602. Модемы систем подвижной связи 649.5 KB
  Однако объем передачи данных по таким сетям имеет тенденцию к быстрому увеличению.3 DQPSK n 4 Требуемое отношения сигнал шум дБ 9 16 Скорость преобразования речи Кбит с 13 65 8 Алгоритм преобразования речи RPE LTP VSELP Типовой радиус соты км 0535 0520 Технологическое преимущество цифровой сотовой связи позволяет увеличивать емкость сетей снижать стоимость и повышать надежность передачи данных. К таким решениям можно отнести: построение сетей GSM на принципах модели открытых систем и интеллектуальных сетей; применение эффективных...
20603. Понятие о защите информации от несанкционированного доступа 109 KB
  Говорить о безопасности сотовой связи в общем нельзя. Если бы не было необходимости в идентификации то он получил бы вместе с аппаратом и доступ к счету жертвы у оператора связи. Принцип работы A3 известен только операторам связи а также разработчикам и производителям всевозможного сотового оборудования. Шифрование данных У любого стандарта сотовой связи есть один большой недостаток.
20604. Перспективы развития СПРС и ПСС – переход к системам 3-го поколения 236.5 KB
  Перспективы развития СПРС и ПСС – переход к системам 3го поколения Прошло немногим более двух десятилетий с момента появления первых мобильных телефонов но мобильная связь уже подверглась существенным изменениям. Cистемы первого поколения основанные на аналоговом принципе использовались исключительно для телефонной связи и лишь впоследствии обзавелись некоторыми базовыми сервисами. Cистемы второго поколения включая стандарт GSM предоставляют улучшенное качество передачи и защиту сигнала дополнительные сервисы низкоскоростную...
20605. Принципы функционирования систем сотовой связи 490 KB
  Свое название они получили в соответствии с сотовым принципом организации связи согласно которому зона обслуживания территория города или региона делится на ячейки соты. Эти системы подвижной связи появившиеся сравнительно недавно являются принципиально новым видом систем связи так как они построены в соответствии с сотовым: принципом распределения частот по территории обслуживания территориальночастотное планирование и предназначены для обеспечения радиосвязью большого числа подвижных абонентов с выходом в телефонную сеть общего...