Скачать ZIP архив | Скачать RAR архив

Фундаментальные принципы управления

Для исследования процессов управления в технических системах разработана теория автоматического управления. Принцип разомкнутого или программного управления.

|N(t) Программа управления ->P(t)->U(t)->Объект управления ->Y(t) (разомкнутое управление)

Принцип компенсации

Этот принцип, называемый также управлением по возмущениям или управлением с упреждением, предполагает использование устройства измеряющего помехи и вырабатывающего сигналы компенсирующего воздействия на объект управления.

Компенс.ус-во| —— | Программа управления -> P(t)->U(t) -> Объект управления ->Y(t) (управление по возмущениям)

Принцип обратной связи, или управления по отклонениям. Обратная связь может быть отрицательной и положительной. Отрицательная обратная связь противодействует изменениям выходных сигналов, вызванных действиями помех, оказывая, таким образом, стабилизирующее воздействие на работу управляемого объекта. Положительная обратная связь — усиливает эффект возмущающих воздействий на объект управления.

Совмещение принципов обратной связи и управления по упреждениям. При введении обратной связи система управления становится инерционной.

Классификация систем управления.

По целям управления выделяется:

  • системы стабилизации
  • системы программного управления
  • следящие системы

По виду применяемой структуры системы управления можно классифицировать по типам

1 Управление по программе (без информации) 2 Управление по возмущениям с неполной информацией 3 Управление по возмущениям с полной информацией 4 Управление по состоянию с неполной информацией 5 Управление по состоянию с полной информацией 6 Комбинированное управление 7 Комбинированное управление 8 Комбинированное управление 9 Комбинированное управление 10 Иерархическое управление

Одной из наиболее известных интерпретаций является предоставление этих структур как моделей оперативного управления (регулирования), изучаемых в теории автоматического управления.

Цель таких систем заключается в сохранении требуемого состояния или подмножества состояний переменных Y несмотря на возмущения.

Системы с управлением, относящиеся к типам 1-3, называются разомкнутыми, так как в управляющих системах отсутствует информация о состоянии объектов. Остальные системы называются замкнутыми.

К недостаткам замкнутых систем следует отнести их усложнение за счет введения каналов обратной связи и наличие неустранимого отклонения между фактическим и требуемым состоянием управляемых объектов, обусловленного тем, что управляющие воздействия вырабатываются только с появлением отклонений.

По степени использования информации во входных воздействиях системы делятся на адаптивные и неадаптивные.

Адаптивные системы обладающт способностью приспосабливаться к изменению внешних условий и воздействий, а также повышать качество управления по мере накопления информации.

Неадаптивные системы такими способами не обладают и имеют постоянную настройку под определенные внешние условия и воздействия с ограниченным диапазоном их вариаций.

В последнее время большое развитие получил класс интеллектуальных систем управления (самообучающиеся, самонастраивающиеся).

Классификация систем по типам управления:

  • Системы управления — Автоматические системы — САУ — САР — Автоматизированные системы — АСУТП — СОУ — ИСАУ — САПР

Автоматическим, как уже отмечалось, называется процесс управления без участия человека. Средство, обеспечивающее такой процесс, называются системой автоматического управления (САУ).

В тех случаях когда система обеспечивает стабилизацию управляемой величины в заданных пределах, она называется системой автоматического регулирования (САР).

Под автоматизированным понимается управление объектом в системе с участием человека. Системы реализующие такое управление называются автоматизированными системами управления технологическими процессами (АСУТП).

Если объект управления является обхъктом производственно-экономического или социального характера, то система управления им относится к автоматизированным системам организационного управления (АСОУ).

В последнее время всё более широко внедряется интегрированное управление, реализуемое интегрированными автоматизированными системами управления (ИАСУ).

Систему автоматизированного проектирования (САПР) можно определить как интегрированную автоматизированную систему управления, объектом управления которой является процесс выбора проектно-конструкторских решений на основе экономико-математических моделей изделий, конструкций, архитектурно-планировочных вариантов.

По виду применяемой математической модели различаются линейные, нелинейные, скалярные и векторные. По характеру сигналов выделяются системы непрерывные, дискретные, гармонически модулированные. По характеру параметров различают системы стационарные и нестационарные с сосредоточенными или распределенными параметрами. По характеру внешних воздействий системы делятся на системы с детерминированными или стохастическими воздействиями.