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

58084. Прикладная графика. Плакат. Экологический плакат 548 KB
  Цель: Ознакомление с разновидностью графики плакатом историей возникновения; обучение пониманию художественного языка плаката содействовать пониманию средств художественной выразительности композиции в плакате; развивать умение сравнивать и обобщать...
58085. Екскурсія до Нагуєвич – колиски Франкового генія 973.5 KB
  Тип проету: інформативний дослідницький творчий Задачі проетку: розвивати навички усного і писемного звязного мовлення формулюючи враження від побаченого й роботи з інформацією; навчитися здобувати інформацію з мережі internet опрацьовувати її і робити висновки...
58086. Прийняття християнства на Русі – акт надзвичайно великої ваги 137 KB
  Мета: ознайомити учнів з головними подіями в Київській Русі за часів Володимира Великого, особливу увагу звернути на прийняття християнства на Русі; розвивати вміння аналітично та логічно мислити, вміння зв’язного мовлення, пам’ять, вміння орієнтуватися в історичному часі...
58087. Пори року у розмаїтті кольорів, звуків та у барвах слова 192.5 KB
  Мета: розглядаючи пори року звернути увагу на пояснення назв місяців навчити помічати найменші відтінки кольорів у природі аналізувати побачене за допомогою таблиці кольорів відображати вірші; навчитися займатися пошуковою роботою бібліотека інтернет...
58088. Вироби з прісно-здобного тіста. Вареники 207.5 KB
  Приготувати страви: вареники по селянському; вареники з мясом; вареники з картоплею та шкварками; вареники з сиром; вареники з капустою. Провести дослідницьку роботу: вареники при защипуванні розкриваються чому Що потрібно зробити...
58089. Зимовий вернісаж 50.5 KB
  Ми згадаємо минуле, поговоримо про сучасне, будемо сперечатися, переконувати один одного, розважатися, взнаєте багато нового. Мова піде про пори року. Які ви знаєте пори року? Скільки їх?
58090. Расчет макроэкономических показателей системы национальных счетов (СНС) 95.68 KB
  Бюджетная политика на очередной финансовый год определяется Бюджетным посланием Президента РФ, направляемом Федеральному Собранию в начале (не позднее марта) предшествующего года.
58091. Плавание тел. Условия плавания тел 7.44 MB
  Цели урока: Обучающая: закрепление у учащихся знаний, навыков и проведение опытов, умение вести исследование - «плавание тел». Развивающая: научить учащихся применять знания в новой ситуации, развить умения объяснить окружающие явления.
58092. МНОГОЧЛЕНИ 1.89 MB
  МЕТА: узагальнити і систематизувати знання учнів з теми; формувати вміння узагальнювати; виховувати культуру математичних записів; математичної мови; розвивати вміння самостійності у здобутті знань; працювати з додатковою літературою.