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

219. Проектирование механического привода с одноступенчатым редуктором 433 KB
  Расчеты и конструирование одноступенчатого конического зубчатого редуктора, приведены расчеты конических зубчатых передач, валов, шпонок на прочность, геометрия и кинематика зубчатой передачи.
220. Факультативный курс Параметры в геометрии 644 KB
  Общие вопросы организации и проведения факультативных курсов по математике. Анализ школьных учебников по геометрии федерального комплекта. Разработка факультативного курса Параметры в геометрии.
221. Совершенствование политики управления запасами коммерческой организации ОАО Бердский Хлебокомбинат 891.5 KB
  Разработка мероприятий по совершенствованию политики управления запасами для ОАО Бердский Хлебокомбинат. Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи. Материально-производственные запасы как элемент оборотного капитала.
222. Паротурбинные и газотурбинные установки 637.5 KB
  Расчет и оптимизация цикла газотурбинной установки. Выбор типа компрессора, определение его характеристик и основных размеров методом моделирования. Определение основных геометрических размеров турбины. Тепловой расчет проточной части по среднему диаметру.
223. Анализ общества с ограниченной ответственностью 597 KB
  Определение неудовлетворительной структуры баланса неплатежеспособности предприятия. Имущество предприятия является собственностью Общества. Общество несет ответственность по своим обязательствам любым принадлежащим ему имуществом.
224. Онкогенетика: сучасний стан і персективи розвитку 803 KB
  Історія розвитку онкогенетики та провідні вчені, які займалися цією проблемою. Сучасний стан онкогенетики, теорії виникнення пухлин та генетичні механізми виникнення пухлин. Шкідливі звички та онкологічні захворювання.
225. Использование теории мультимножеств в процессе реинжиниринга социальных систем 382 KB
  Практическое применение теории мультимножеств. Исследование работы отдела маркетинговой информации. Представление мультимножеств в Microsoft Excel. Реинжиниринг бизнес-процессов. Моделирование отдела маркетинговой информации.
226. Природные каменные материалы 379.5 KB
  Горные породы и породообразующие минералы. Важнейшие изверженные породы. Материалы и изделия из природного камня. Добыча и обработка каменных материалов. Дисковая распиловочная рамная пила. Важнейшие метаморфические породы.
227. Проектирование системы электроснабжения завода 420.2 KB
  Характеристика режима работы проектируемого объекта. Выбор и обработка графиков электрических нагрузок. Исследование охранного освещения. Расчет и построение картограммы электрических нагрузок. Определение расчетной активной мощности предприятия.