Лекции по ТАУ
Лекция 1. Основные понятия тау
Понятие об ТАУ. Место ТАУ среди других наук
Понятие ТАУ аккумулирует входящие в ее название термины:
теория – совокупность знаний, позволяющих при определенных условиях получать достоверный результат
управление – воздействие, оказываемое на объект, для достижения определенной цели;
автоматическое управление – управление без вмешательства человека с помощью технических средств;
автоматизированное управление – часть управляющих функций лежит на человеке.
Поэтому,
ТАУ – совокупность знаний, позволяющих создавать и вводить в действие автоматические системы управления технологическими процессами с заданными характеристиками.
Объект изучения ТАУ – автоматическая система управления (АСУ).
Предмет изучения ТАУ – процессы, протекающие в АСУ.
Место ТАУ среди других наук
ТАУ вместе с теорией функционирования элементов систем управления (датчиков, регуляторов, исполнительных механизмов) образует более широкую отрасль науки – автоматику. Автоматика, в свою очередь, является одним из разделов технической кибернетики. Техническая кибернетика изучает сложные автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) и предприятиями (АСУП), построенными с использованием управляющих электронных вычислительных машин.
Важность ТАУ: в любой системе есть и необходимо управление.
ТЕХНИЧЕСКАЯ КИБЕРНЕТИКА — направление (раздел) кибернетики, в котором на основе единых для кибернетики в целом научных идей и методом изучаются технические системы управления. Техническая кибернетика – современный этап развития теории и практики автоматического регулирования и управления, а также научная база для решения задач комплексной автоматизации производства, транспортных и др. сложных систем управления.
КИБЕРНЕТИКА
(греч. 
—
искусство управления) - наука об управлении
- получении, передаче и преобразовании
информации в кибернетических системах.
С древних времен человек хотел использовать предметы и силы природы в своих целях, то есть управлять ими. Управлять можно неодушевленными предметами (например, перекатывая камень на другое место), животными (дрессировка), людьми (начальник – подчиненный). Множество задач управления в современном мире связано с техническими системами – автомобилями, кораблями, самолетами, станками. Например, нужно поддерживать заданный курс корабля, высоту самолета, частоту вращения двигателя, температуру в холодильнике или в печи. Если эти задачи решаются без участия человека, говорят об автоматическом управлении.
Цель управления - функционирование с требуемой точностью, несмотря на инерционные свойства и неизбежные помехи
Теория управления пытается ответить на вопрос «как нужно управлять?». До XIX века науки об управлении не существовало. Развитие теории управления началось в период промышленной революции. Сначала это направление в науке разрабатывалось механиками для решения задач регулирования, то есть поддержания заданного значения частоты вращения, температуры, давления в технических устройствах (например, в паровых машинах). Отсюда происходит название «теория автоматического регулирования». Иногда названия «теория автоматического управления» и «теория автоматического регулирования» используются как синонимы. Например, в современной зарубежной литературе вы встретите только один термин – control theory.
Позднее выяснилось, что принципы управления можно успешно применять не только в технике, но и в биологии, экономике, общественных науках. Процессы управления и обработки информации в системах любой природы и изучает наука кибернетика.
Основной метод исследования
При изучении процессов управления в ТАУ абстрагируются от физических и конструктивных особенностей АСУ и вместо реальных АСУ рассматривают их адекватные математические модели. Поэтому основным методом исследования в ТАУ является математическое моделирование.