9128

Общие сведения о теории управления

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Введение. Общие сведения о теории управления. Говоря об управлении, речь идет об осуществлении целенаправленного воздействия на некий объект (объект управления). Объектом управления может являться живое или неживое, например, устройство, агрегат, си...

Русский

2013-02-24

83.5 KB

4 чел.

Введение. Общие сведения о теории управления.

Говоря об управлении, речь идет об осуществлении целенаправленного воздействия на некий объект (объект управления). Объектом управления может являться живое или неживое, например, устройство, агрегат, система, комплекс.

В дальнейшем речь пойдет об основах теории автоматического управления ТАУ и теории автоматического регулирования ТАР.

ТАУ базируется на: вычислительной математике, физике, электротехнике, электронике, теории вероятностей.

Принципы ТАУ используются в микропроцессорных системах, схемотехнике ЭВМ, схемотехнике АЦУ, периферийных устройствах.

ТАУ является одним из разделов технической кибернетики.

Кибернетика – это наука об оптимальном, целенаправленном управлении сложными системами.

Кибернетика – наука об общих законах получения, хранения, передачи и переработки информации.

Значительный вклад в становление кибернетики как науки внес советский математик А.А. Ляпунов. Так как всякое управление осуществляется посредством передачи информации, то кибернетика изучает процессы хранения, передачи, переработки и восприятия информации, способы её кодирования на разных языках, а также методы переработки информации и устройства, выполняющие эту переработку.

Определение Ляпунова: кибернетика – наука об общих закономерностях строения управляющих систем и течения процессов управления.

Основоположником кибернетики является Норберт Винер. Н. Винер в 1948 г. провозгласил понятие кибернетика. Н.Винер первый осознал и опубликовал положения об управлении в животном мире и технических устройствах. Общее в них – использование принципа отрицательной обратной связи (ООС). Для его реализации собирается информация о состоянии окружающей среды и в соответствии с целью управления организуется поведение, действие. В мире животных цель – выживание, продление рода. В технических устройствах: стабилизация напряжения, тока, скорости, температуры и т.д.

Зарождение и развитие ТАР и ТАУ связано с промышленной революцией и изобретением паровой машины, которая оказалась неустойчивой в силу её механических характеристик: чем больше пара поступает под поршень, тем быстрее перемещается вал поршня, а с другой стороны, чем быстрее перемещается вал, тем больше пара поступает и т.д. В результате машина разгоняется до поломки или пока хватает давления в паровом котле. Для устойчивости Дж. Уатт изобрел центробежный регулятор скорости: с вертикальным валом поршня вращаются со скоростью укрепленные в шарнирах трапеции грузы массой . При увеличении скорости вращения грузы под действием центробежной силы поднимаются. Перемещение используется для уменьшения сечения канала, по которому поступает пар. В результате скорость вращения вала уменьшается. Тогда грузы наоборот опускаются и сечение канала увеличивается, что приводит к увеличению скорости вращения и т.д. Это и есть отрицательная обратная связь.

Кибернетику подразделяют на теоретическую и техническую.

Теоретическая кибернетика:

- теория управляющих систем;

- теория информации;

- исследование операций;

- программирование и теория математических машин;

- математическое моделирование мыслительных процессов;

- математические вопросы семиотики.

Техническая кибернетика:

- теория систем автоматического регулирования и следящих систем;

- теория кибернетических систем управления техническими процессами;

- технические приложения разделов теоретической кибернетики.

Определения теории автоматического управления и регулирования:

Автоматическое регулирование – поддержание некоторой постоянной заданной величины, характеризующей процесс или изменение это величины по заданному закону, осуществляемое при помощи изучения состояния объекта или действующих на него возмущений, а также воздействия на регулирующий орган.

Пример: автоматический регулятор скорости вращения вала двигателя постоянного тока (аналогично регулятор температуры, давления, напряжения и т.д.).

Автоматическое управление – автоматическое осуществление совокупности воздействий, выбранных из множества возможных на основании определенной информации, направленных на поддержание или улучшение функционирования управляемого объекта в соответствии с целью управления.

Пример: автопилот самолета, система самонаведения снаряда на цель.

Развитие ТАУ и ТАР связано с разрешением противоречия: увеличение точности регулирования (управления) негативно сказывается на устойчивости системы: система из устойчивого состояния может перейти в граничное состояние или стать неустойчивой.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

82316. Герои- казахстанцы ВОВ. 1941-1945 годов 30.83 KB
  Семенченко ставший первым казахстанцем Героем Советского Союза Р.Бородино ворвался в штаб немецкой части и уничтожил пять немецких офицеров за что ему посмертно было присвоено звание Героя Советского Союза. В боях за Днепр самым юным Героем Советского Союза из казахов стал 18летний Жанибек Елеусов. Так многими орденами и медалями были отмечены боевые заслуги бесстрашной летчицы Рахимы Ералиной механика самолета трижды Героя Советского Союза И.
82317. Послание Президента народу Казахстану Казахстан 2030. Успехи и достижения Казахстана на современном этапе 29.38 KB
  Успехи и достижения Казахстана на современном этапе. Послание Президента страны народу Казахстана. Далее в своей работе Назарбаев отмечает 3 основные возможности внешнего характера для Казахстана: 1 географическое положение на перекрестке дорог в евроазиатском регионе; 2 поддержка со стороны иностранных государств и донорских организаций; 3 процесс глобализации и научнотехнического прогресса. Миссия Казахстана.
82318. Наука, культура и образование Казахстана в годы войны 1941-1945 годах 31.71 KB
  В годы войны в республике были созданы следующие научные учреждения: в 1942 г. Столь стремительное развитие Казахстанской науки прежде всего связано с тем что в период войны на территории нашей республики находились многие видные учёные того времени. В годы войны крайне тяжёлое положение сложилось у школ и учреждений высшего образования.
82319. Переход к рыночной экономике. Введение национальной валюты 32.55 KB
  Введение национальной валюты Кардинальное реформирование экономики Казахстана началось еще до обретения независимости. Законы оразгосударствлении и приватизации о кооперативах и малых предприятиях начали приниматься еще в бытность Казахстана союзной республикой. Нефть из Казахстана отправлялась в Россию. Но Россия выставила неприемлемые для Казахстана ограничивающие его суверенитет условия.
82320. Перегибы в национальной политике в годы войны 1941- 1945 гг. Депортация народов 30.48 KB
  Уже после начала Великой отечественной войны в августе 1941 года был обнародован Указ О переселении немцев проживающих в районах Поволжья. В Поволжье в 1918 году была образована Трудовая коммуна немцев Поволжья преобразованная в 1924 году в Автономную ССР немцев Поволжья. были сняты ограничения в правовом положении немцев и членов их семей. 29 августа 1964 года с немцев были сняты все обвинения.
82321. Всемирный курултай казахов. Форум народов Казахстана 26.4 KB
  Форум народов Казахстана Став независимым государством Казахстан смог впервые за последние 200 с лишним лет провести Всемирный курултай съезд казахов. Большую роль в консолидации общества и укреплении дружбы народов сыграл проведенный в середине декабря 1992 г. Форум народов Казахстана. Назарбаев особо подчеркнул необходимость сохранения добрых чувств народов населяющих Казахстан создания надежных правовых гарантий для развития культуры языка обычаев.
82322. Реформы в области образования, здравоохранения на современном этапе 32.7 KB
  После обретения независимости от Советского Союза Казахстан начал реформы в области образования. Конституция Казахстана 1995ого года утвердила обязательность среднего образования. В 2000 год у Правительство Казахстана совместно с правительством Киргизстана и Таджикистана объединилось c Агаханом IV чтобы организовать первый в мире международный институт высшего образования Университет Центральной Азии University of Centrl si UC.
82323. Развитие промышленности, сельского хозяйства современного Казахстана 31.59 KB
  К числу таких успехов определяющих облик современного Казахстана за годы независимости относится гармоничное развитие как сырьевой так и обрабатывающей составляющих экономики республики. Ресурсный потенциал Казахстана в СНГ уступает лишь России. Из стран Каспийского бассейна Казахстан располагает наиболее значительными запасами углеводородов от 2 до 6 млрд.
82324. Международное положение современного Казахстана 33.2 KB
  Казахстан вышел на мировую арену как полноценный субъект международного права За две недели до конца 1991 г. независимость Казахстана признали 18 государств среди них: Турция США. В первый год независимости Казахстан признали 108 стран мира 70 из них открыли дипломатические представительства.