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

3366. Відсоткові розрахунки 38.51 KB
  Відсоткові розрахунки Мета: повторити і систематизувати зі студентами матеріал шкільного курсу по темам «Відношення та пропорції», «Відсотки», навести приклади, виробляти уміння та навички знаходити невідомий член пропорції, відсоток від числа, числ...
3367. Логістика в морському транспорті 444.5 KB
  ВСТУП Актуальність дисципліни “Логістика в морському транспорті” полягає в застосуванні логістичних принципів в організації руху матеріалопотоку і супутніх йому фінансових та інформаційних потоків на морському транспорті сприяє підв..
3368. Безпека життєдіяльності як категорія. Наукові засади безпеки життєдіяльності 27.04 KB
  Безпека життєдіяльності як категорія. Наукові засади безпеки життєдіяльності. Згідно з європейською програмою Form-ose, науки про безпеку пов’язані з: гуманітарними науками (філософія, теологія, лінгвістика та інші) природничими нау...
3369. Биохимия. Гормоны, белки, углеводы, холестерин и другие биохимические элементы жизнедеятельности человека 1.02 MB
  Структура, свойства и функции белков. Выяснение структуры белков является одной из главных проблем современной биохимии. Белковые молекулы представляют собой высокомолекулярные соединения, образованные аминокислотами. Большинство белков имеют 4 уров...
3370. Классическая генетика 130.5 KB
  Код раздела :1   Что такое аллельные гены? -гены, отвечающие за проявление разных вариантов одного и того же признака; -гены, расположенные в негомологичных локусах хромосом; +гены, расположенные в одинаковых локусах гомологичных хромосом; -ген...
3371. Медицинская генетика 171.5 KB
  Ретроспективное консультирование в МГК это: +консультирование после рождения больного ребенка, относительно здоровья будущих детей; -в семье нет больных детей, но имеет место близкородственный брак, -консультирование в связи с бесплод...
3372. Молекулярные основы наследственности 983 KB
  Молекулярные основы наследственности Свойство организмов обеспечивать материальную и функциональную преемственность между поколениями. Связь между поколениями, которая обеспечивается половыми или соматическими клетками называется..
3373. Бюджетный менеджмент. Краткий конспект лекций 443 KB
  Сущность и составные бюджетного менеджмента. Вопросы для рассмотрения: Сущность бюджетного менеджмента. Система управления бюджетом. Составные бюджетного менеджмента. Изложение вопросов темы: 1. Сущность бюджетного менеджмента. Бюдж...
3374. Понятие бухгалтерского баланса 121.5 KB
  Понятие бухгалтерского баланса Цель лекции – осветить элементы баланса Вопрос 1. Понятие баланса Вопрос 2. Виды баланса  Понятие бухгалтерского баланса В любом виде деятельности важное значение имеет соответствие между намеченными к выполн...