П.2. Задание на подготовку реферата «Замкнутые системы управления»

В реферате приводится структурная схема замкнутой системы управления – одной из основных систем кибернетики.

Рассматриваются ее основные свойства.

Схема замкнутой системы управления представлена на рис. П1

Рис. П1.Структурная схема замкнутой системы управления

В состав замкнутой системы управления входят три блока:

• ОУ – объект управления;

• УС – управляющая система;

• ОС – обратная связь.

На схеме приняты следующие обозначения:

• х – входное задающее воздействие (план);

• у – выходная величина, состояния объекта (реализация плана);

- Е=х–у_ос – рассогласование (ошибка), разность между входом и выходом;

- U – управляющее воздействие.

Управление в замкнутой системе осуществляются по рассогласованию.

Управление реализуется с помощью органов управления, являющихся частью объекта управления. Иногда органы управления называются исполнительным механизмом.

Процессы могут быть неуправляемыми и управляемыми. Управляемый процесс направлен на достижение некоторой цели.

Цель управления – это тот результат, который должен быть получен в системе управления. Например, водителю автомобиля может быть задана цель – «доставить пассажира на вокзал».

Автомобиль является объектом управления. Как уже указывалось, составной частью объекта управления являются органы управления. Органы управления преобразуют сигналы управления в воздействия, которые непосредственно управляют объектом. В автомобиле органы управления – это колеса, а также руль, педали, коробка передач и т.д.

Управляющей системой в автомобиле является водитель.

В замкнутых системах управления информации о состоянии объекта управления передается в управляющую систему по каналу обратной связи. При вождении автомобиля обратная связь осуществляется с помощью зрительной системы водителя. Объект и субъект управления, а так же канал обратной связи, образуют систему управления.

Подводя итоги можно сформулировать следующее:

9. Цель управления – это результат управления;

10. Объект управления – это то, чем или кем управляют;

11. Органы управления – часть объекта управления, с помощью которой осуществляется управление;

12. Управляющая система – кто или что управляет;

13. Канал обратной связи – канал, по которому в управляющую систему передается информация о состоянии объекта управления.

Система управления находится под воздействием трех факторов: управляющего воздействия, внешних и внутренних возмущений.

Внешнее возмущение при вождении автомобиля – это состояние дороги и погодные условия, а внутренние возмущения – это качество бензина, содержание алкоголя в крови водителя и т.п.

Преимущества замкнутых систем управления, по сравнению с разомкнутыми, состоят в следующем:

1. Замкнутые системы точно воспроизводят входные задающие воздействия;

2. Замкнутые системы в значительной степени компенсируют внешние возмущающие воздействия;

3. Замкнутые системы менее чувствительны к внутренним возмущениям.

Замкнутые системы управления широко распространены в живой и неживой природе, в технике и экономике.

В реферате должны быть приведены десять систем управления, для каждой из которых указываются:

• цель управления;

• объект управления;

• органы управления;

• управляющая система;

• канал обратной связи.

Ниже приводится список возможных примеров замкнутых систем управления.

1. Технические системы:

• управление скоростью вращения паровой турбины;

• управление частотой и напряжением в энергосистеме;

• управление температурой в холодильнике или с помощью АГВ в доме;

• управление отоплением, освещением, вентиляцией;

• управление с помощью автопилота самолетом или ракетой.

6. Человеко-машинные системы управления:

• велосипедом;

• мотоциклом;

• автомобилем;

• локомотивом;

• самолетом;

• космическим аппаратом;

• планером;

• дельтапланом;

• парашютом;

• телевизором;

• радиоприемником;

• электрочайником;

• магнитофоном;

• газовой плитой.

3. Организационные системы:

• управление вузом, факультетом;

• управление войсками (армией, дивизией, полком и т.п.);

• управление государством, республикой, городом, областью и т.п.;

• управление футбольной командой;

• управление персоналом.

4. Экономические системы управления:

• банком;

• фирмой;

• магазином;

• рестораном, кафе, столовой;

• недвижимостью.

5. Управление функциональными системами:

финансами;

тарифами;

сбором налогов;

запасами;

информацией;

портфелем ценных бумаг.

6. Биологические системы:

управление рукой человека;

стабилизация температуры, артериального давления, содержания сахара в крови.

7. Медицинские системы

управление лечением больного;

управление предупреждением болезни;

управление давлением.

8. Социальные системы.

управление семьей;

управление школой, детским садом;

управление фитнес-клубом;

управление спортивным клубом.