Министерство образования Российской Федерации

Московский государственный горный университет

Кафедра асу

проф., д.т.н. Потресов Д.К.

Лекции

по дисциплине

«Теоретические основы автоматизированного управления»

Москва 2002

Управление и системы управления

Раздел 1.1. Методы управления

Раздел 1.2. Большие и сложные СУ

Раздел 1.3. СУ общественно полезной деятельностью

Раздел 1.4. Автоматические и автоматизированные СУ

1.1.

УПРАВЛЕНИЕ - воздействие на объект или процесс для достижения определённой цели.

объекты управления - вода, бензин в баке, обработка профиля на станке.

U(t) – управляющее воздействие;

x(t) – выходная величина;

y(t) – заданное значение.

Существуют вполне определённые методы управления:

а) Метод управления по программе б) Метод управления по обратной связи

Задача управления по обратной связи заключается в том, чтобы ошибка

Иногда такой метод управления называют управлением по отрицательной обратной связи.

Преимущество метода — нет необходимости знать значение Z(t) в опр. пределах.

Недостаток — в общем случае, всегда будет ошибка управления x(t)

в) Метод управления по возмущению

Вметоде управления по возмущению осуществляется измерениеZ(t), а УУ посылает сигнал объекту.

В УУ имеется математическая модель объекта, которая позволяет сформировать нужный сигнал на объекте.

Преимущество — нет ошибки x(t) теоретически.

Недостатки — любая математическая модель имеет несоответствие реальности.

г) Метод управления по двум каналам

синтез методов б) и в)

В этом методе удаётся сформировать негативное влияние возмущения и одновременно устранить накапливаемую ошибку, вследствие неадекватности .

1.2.

Большие и сложные Системы Управления

Под Системой Управления понимается взаимодействие объекта и УУ как единого целого.

Когда на Объект оказывается воздействие по одному каналу, и выход объекта - тоже 1 величина, то такие системы называются несложными.

В несложных моделях управления математическая модель Объекта относится к одному классу физических, экономических и других процессов.

Будем различать:

Многоканальные СУ

Сложные СУ

Сложные системы управления

В несложных и многоканальных СУ нет взаимовлияния одних математических моделей на другие. Характерным примером несложной системы управления являются радиопередатчики, компьютер.

Основные характеристики сложных систем:

1) Свойства частей системы определяют свойства системы в целом

2) Иерархическая организация. В таких системах управления существует чёткая подчинённость нижних верхним.

3) Осуществимость. Недостаточно иметь алгоритм реализации управления, необходимо, чтобы этот алгоритм был реализован и реализован в ограниченное время.

4) Многомерность. Сложные системы обычно описываются моделями различной естественной природы. Эти модели работают совместно.

5) Несовместность. В сложных СУ детальные модели, исходя из интересов системы в целом, менее информативны, чем более крупные модели.

6) Контр-интуитивное поведение. В несложных системах на основе априорной исторической информации можно предсказать поведение системы. В сложных системах на основе априорной информации предсказание поведения - невозможно.

Большой масштаб системы - это ещё не есть сложная система, т.к. в первой нет взаимосвязей моделей.

Структурная схема сложной модели.

- модель основного производства

- организация труда

.

.

.

- социальная модель

С формальной точки зрения,принципиальное отличие сложной системы от несложной заключается в том, что первые работают в условиях большой неопределённости,

значение которой не всегда можно

определить. В таких системах неопределенности можно снять с помощью лиц со знанием и опытом.