1. (Системы аудио-видео автоматики.)

1 Назначение, принципы использования и построения устройств радиоавтоматики, элементов устройств радиоавтоматики

1.1 Основные понятия об управлении, регулировании

1.1.1 Понятия управления

Управлением называется организация совокупности операций, обеспечивающих достижение поставленной цели и предполагающих тесное взаимодействие между объектом управления (ОУ) и управляющим устройством (УУ). УУ также называют управляющим органом.

Цели управления могут быть разнообразными: осуществление кинопоказа, транспортирование киноленты киносъёмочной камеры с заданной постоянной скоростью.

ОУ могут быть разными: кинопроектор, видеокамера, цех, завод etc.

В качестве УУ могут выступать человек, техническое устройство.

Система, в которой осуществляется процесс управления, называется системой управления.

Для изучения, проектирования, эксплуатации, исследования СУ учёные придумали три группы переменных (функции времени), связанных с функционированием ОУ:

1) Управляемые переменные.

y₁(t), y₂(t), … , y_m(t)

2) Возмущающие воздействия.

f₁(t), f₂(t), … , f_n(t)

3) Управляющие воздействия

U₁(t), U₂(t),…,U_k(t)

Управляемые переменные характеризуют текущее состояние ОУ или его поведение во времени.

Управляемые переменные – яркость экрана, скорость транспортирования ленты, уровень громкости.

Возмущение характеризует взаимодействие ОУ с внешней средой. К возмущению относятся воздействия, на которые нельзя или нецелесообразно влиять. К возмущению относят температуру, влажность, напряжение нестабилизированных источников питания, момент нагрузки на валу двигателя, изменяющийся диаметр рулона киноленты.

Возмущение влияет на ОУ и отклоняет его от желаемого или требуемого состояния.

Управляющие воздействия оказывают целенаправленное воздействие на ОУ, чтобы его состояние соответствовало желаемому.

Теория управления – кибернетика (Норберт Винер).

Часто бывает (при сложных процессах), что желаемое состояние ОУ в разное время неизвестно, и приходится заниматься определением значений требуемых переменных.

К основным операциям управления относятся:

- определение требуемых значений управляемых переменных на основе цепей управления (планирование, программирование);

- получение информации о текущем состоянии ОУ (контроль);

- определение таких значений управляющих воздействий U₁, U₂, на основе результатов первых двух операций, которые бы обеспечивали достижение поставленной цели (принятие решений);

- обеспечение новых значений управляющих воздействий на основе осуществления третьей операции (исполнение принятого решения).

Изобразим структурную схему системы автоматического управления.

ПР - программатор, служит для выработки программ управления.

ИУ – исполнительное устройство

ДВ – датчик возмущения

ДУП – датчик управляемой переменной

U_k^* – сигнал на выходе УУ.

ПР выполняет пункт 1.

ИУ выполняет пункт 4.

Д выполняет пункт 2. С инженерной точки зрения, датчики осуществляют преобразование одной физической величины в другую, более удобную для передачи.

УУ выполняет пункт 3.

УУ строятся на основе микроконтроллера.

Если часть операций управления возлагается на человека, а часть на технические средства, то такую систему называют автоматизированной системой управления (АСУ).