11) Причины, вызывающие возмущающие воздействия на систему. Пример.
Возмущающие воздействия на производственную систему, поступают из внешней среды. Это нарушение сроков поставок или снижение качества сырья, материалов, полуфабрикатов, изменение условий сбыта продукции, нарушение договорных обязательств смежников. Но возмущающие воздействия могут возникать и внутри производственной системы, например поломки оборудования, случайные нарушения технологических режимов или снижение качества продукции.
12) Основные задачи управления и обработки информации при управлении технологией.
Совокупность операций управления образуют процесс управления.
Система, в которой осуществляется процесс управления, называется системой управления. Систему управления можно представить взаимосвязанной совокупностью объекта управления и управляющего органа.
Любой процесс управления должен быть целенаправленным. Управляющий орган воздействует на объект управления так, чтобы его состояние соответствовало желаемому.
х (t)- вектором состояния объекта управления. u(t) вектором управления. f(t)-вектор возмущения.
Задача управления: найти такие вектор управления и вектор состояния, которые обеспечивают достижение цели управления.
J = J(x(t), f(t), u(t))-показателем цели управления или критерием управления (2)
Процесс управления можно разбить на совокупность функций: планирование или определение программы управления; контроль; формирование управляющего воздействия или принятие решения; реализация управляющего воздействия или решения.
Определение программы управления заключается в выработке траектории движения системы х*(t) в пространстве параметров ее состояния.
Контроль состоит в измерении значений компонентов вектора состояния х(t) и определения вектора ошибки ε(t).
Формирование управляющего воздействия заключается в определении значений управляемых переменных, приводящих объект управления в желаемое состояние.
Реализация управляющего воздействия это непосредственное физическое воздействие на объект управления.
Рис.5. Функциональная схема системы управления
Она имеет программатор, определяющий программу или план; устройство сравнения, осуществляющее операцию контроля; исполнительный орган, реализующий управляющее воздействие; датчик, которы переводит информацию о векторе состояния на физ носитель.
13) Критерии разбиения систем на простые и сложные, детерминированные и вероятностные.
Рассмотрим классификацию систем управления (СУ) по трем признакам: степень автоматизации функций управления; степень сложности и степень определенности.
По степени сложности СУ делят на простые и сложные. Строгого определения, позволяющего четко разделить эти системы, не существует.
Сложной принято называть такую систему, которую трудно или невозможно изучать путем исследования ее всех возможных состояний..
По степени определенности СУ разбивают на детерминированные и вероятностные (стохастические).
Детерминированной системой наз систему, в которой по ее предыдущему состоянию и некоторой дополнительной информации можно безошибочно предсказать ее последующее состояние.
В вероятностной системе на основе предыдущего состояния и дополнительной информации можно предсказать лишь множество возможных будущих состояний и определить вероятность каждого из них.
Разбиение систем на простые и сложные, детерм-ные и вероят-ные условно. По мере развития средств моделирования и исследования система может перейти из одного класса в другой.
Все СУ можно разделить на 4 категории: простые детерм-ные; сложные детерм-ные; простые вероят-ные; сложные вероят-ные.
К числу простых детерм-ных систем относится, например, программное числовое управление. Примером сложной детерм-нной системы служит компьютер. Поведение компьютера определяется совокупностью программ, которые управляют его работой.
Простой вероят-ной системой можно назвать систему статистического контроля качества продукции предприятия по параметрам, которая предусматривает выборочную проверку заданных параметров с определенной периодичностью.
Сложной вероят-ной системой являются производственное предприятие, крупная корпорация.
14) В каких случаях применяются системы управления манипулированием. Почему?Операции манипулирования выполняются устройствами, в некоторой степени имитирующими двигательные функции человека. Эти устройства принято называть роботами-манипуляторами. Элементарная кинематическая схемы манипулятора, представляет собой три шарнирно соединенных звена и схвата устройства, с помощью которого можно держать деталь или инструмент.
Изменяя координаты хi, yi, zi, (i =0, 1, 2, 3) шарниров, можно изменять положение схвата. Одной из главных задач управления манипулированием является определение таких траекторий движения звеньев манипулятора в заданной системе координат.
15 Поясните понятие сложной системы управления(СУ)
Сложной принято называть такую систему, которую трудно или невозможно изучать путем исследования ее всех возможных состояний. Рассмотрим понятие сложной СУ. Каждому состоянию объекта управления должно соответствовать определенное состояние управляющего органа. Поэтому управляющий орган должен обладать не меньшим числом возможных состояний, чем объект управления, т.е. должен быть такой же сложности, как и объект управления. Когда объектом управления является сложная система, управляющий орган тоже представляет собой сложную систему. Совокупность сложного управляющего органа и сложного объекта управления называют сложной СУ.
Сложные СУ имеют особенности:
1. Число параметров, которыми описывается сложная система, весьма велико. Многие из них не поддаются количественному описанию и измерению.
2. Цели управления не поддаются формальному описанию без существенных упрощений. Цели являются функциями времени. Система может состоять из подсистем, каждая из которых имеет собственную цель управления. В процессе управления собственные (локальные) цели подсистем нужно согласовывать с общей (глобальной) целью системы, что, как правило, является сложной задачей.
3. Трудно или даже невозможно дать строгое формальное описание сложной СУ. Как правило, основной задачей при моделировании таких систем является поиск разумного упрощения их описания.