Цели и принципы управления

1. Понятие об управлении.

Управлением называется любое действие, вносящее желаемые изменения в процесс, подлежащий управлению. Под процессом понимается нечто, изменяющееся качественно или количественно во времени. Процессы протекают в объектах различного вида. Объекты бывают технические, экономические, биологические, человеческие коллективы и т.д.Нас интересуют технические объекты и технологические процессы, протекающие в этих объектах.

Желаемое изменение процесса, имеющего места в объекте, определяется целью управления. Цели управления весьма разнообразны.

Объектом управления или управляемой системой называется техническое устройство, выходные параметры которого необходимо изменять по желаемому закону. Выходные параметры объекта управления называются выходными величинами или управляемыми величинами.

Обычно внешние как контролируемые, так и неконтролируемые воздействия, изменяющие состояние объекта нежелательным образом, называются возмущающими воздействиями. Почему происходят нежелательные отклонения, причем неопределенные?

В

Управляющее

нешние воздействия, которые дают возможность обеспечить протекание процесса в нужном русле, называются управляющими воздействиями. Это контролируемые воздействия, приложенные к объекту управления, позволяет изменять ход процесса в желаемом направлении. За их счет реализуется цель управления.

В зависимости от способа формирования управляющего воздействия различают:

1. Ручное управление. Осуществляется оператором, низкая точность, малое быстродействие.

2. Автоматизированное управление. Осуществляется оператором с помощью ЦВМ, оператор принимает решения, анализируя результаты, получаемые от ЦВМ, ЦВМ выступает как советник. Другое название - супервизорное управление.

3. Автоматическое управление. Осуществляется техническими средствами без непосредственного участия человека. Самодействующее управление.

Техническое устройство, с помощью которого осуществляется автоматическое управление, т.е. вырабатывается управляющее воздействие, называется управляющим устройством. (УУ) или регулятором.

При автоматическом управлении оно соединяется с объектом управления. Совокупность взаимосвязанных между собой объекта управления (ОУ) и управляющего устройства (УУ) называется системой автоматического управления (САУ).

Информация о цели управления вводится с помощью задающего воздействия

В общем случае все эти воздействия являются векторными сигналами.

Пример.

Пусть объект управления: помещение. Управляемая величина: температура.

Нужно обеспечить стабилизацию температуры, чтобы она была постоянной. Возмущающее воздействие – окружающая среда через окна и стены. (температура горячей воды, температура окружающего воздуха, направление и скорость ветра)

1. Ручное управление.

Управляющее воздействие – изменение расхода горячей воды с помощью вентиля (управляющего органа), степень открытия вентиля.

2. Автоматическое управление.

Прерывистое управление.

Система работает следующим образом. Если температура в помещении повысилась относительно желаемого значения, столбик ртути в термометре поднимается, достигает контакта, замыкается токовая цепь, включается реле, затем срабатывает электромагнит, вентиль закрывается, отопление отключается. Через некоторое время температура в помещении падает, столбик ртути опускается, отключается реле, вентиль открывается. Такая система работает только на охлаждение температуры в помещении.