УДК 621
Управление системами и процессами: Учебное пособие / сост. А.С. Жогин
РГАТА.- Рыбинск, 2000
Заочная форма обучения / РГАТА
СОСТАВИТЕЛЬ
кандидат технических наук, доцент А.С. Жогин
ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ КУРСА
Данный курс преследует цель изучения основных принципов управления процессами и объектами в машиностроении
Цель и задачи курса.
Данный курс преследует цель изучения основных методов управления процессами и объектами в машиностроении. При освоении данной дисциплины студент должен проявить себя как грамотный пользователь сложных систем управления, уметь проектировать некоторые из систем управления.
Курс тесно связан с дисциплинами по технологическому оборудованию, САПР, автоматизации процессов в машиностроении.
2. Основные характеристики систем управления (су)
Управление – это вид работы, для организации и реализации целенаправленной деятельности.
При всем разнообразии СУ имеют ряд общих свойств (рис.1, 2).
Рис. 1
Данная схема определяет положение СУ относительно объекта управления (ОУ), предполагает наличие персонала для реализации СУ. В более широком определении к СУ относятся все три указанные части. В этом случае блок СУ носит название устройства управления. Более общая схема приведена на рис.2.
а) б)
Рис. 2
а) – блок схема; б) – задачи подсистем
По основному виду деятельности СУ можно классифицировать следующим образом:
социально-экономические;
информационные;
технические;
процессы и объекты в машиностроении;
производственные;
финансовые.
СУ процессами и объектами в машиностроении тесно взаимодействуют с техническими и производственными системами. СУ процессами и объектами в машиностроении является программной СУ, хотя в объектах машиностроения могут использоваться и другие принципы СУ.
Степени автоматизации СУ упрощенно можно представить следующим образом:
ручное управление (РУ);
автоматизированное, т.е. с участием человека (рис.1);
автоматическое – без участия человека.
Автоматизированные системы управления (АСУ) являются наиболее распространенными среди СУ процессами и объектами в машиностроении. Необходимо учитывать влияние человека в процессах управления. С одной стороны человек, обладая развитым интуитивным мышлением, весьма эффективно отфильтровывает ненужную информацию, принимает эффективные решения в нестандартных ситуациях. Но влияние усталости, стрессов, низкая скорость обработки информации, возможность ошибок снижает надежность систем.
Таким образом, персонал в автоматизированных СУ неоднозначно влияет на выходные показатели систем, поэтому компьютеризация СУ должна учитывать этот аспект, а также стоимость создания подобных СУ.
Основные принципы СУ
Управление реализуется как многостадийный (многоступенчатый) процесс (рис.2).
Принцип необходимого разнообразия – система управления должна быть не менее сложна, чем объект управления.
Реальные системы фунционируют с использованием обратной связи. Разомкнутые системы обладают низкой надежностью и нежизнеспособны. Принципы 1-3 относятся к кибернетическим, т.е. применимы к процессам и объектам живой и неживой природы.
Принцип разумной децентрализации гласит, что каждая ступень системы должна обладать определенной самостоятельностью, например при принятии решений. Принцип децентрализации в отличие от централизации является более прогрессивным, но уровень автономности зависит от многих условий. Для процессов и объектов это определяется кроме всего прочего стоимостью вычислительных средств, уровнем формализации.
Каждая ступень системы характеризуется принципом соподчинения, т.е. отвечает за управление нижними ступенями и подчиняется верхним.
Для СУ характерен двойной поток информации:
а) прямой для доведения управляющих воздействий;
обратный для контроля за результатами деятельности.
7. СУ функционируют путем переработки информации.
8. Увеличение сложности биологических систем повышает их надежность, а рост сложности технических систем ведет к более низкому уровню надежно