1.3. Классификация систем управления

Классификацией в науке принято считать систему соподчиненных понятий (классов, объектов) какой - либо области знаний или деятельности, используемых как средство для установления связей между этими понятиями. Классификацию систем управления можно провести по разным основаниям (по влиянию внешней среды, по степени автоматизации, по степени сложности и определенности и т.д.).

1. Классификация СУ по влиянию внешней среды: замкнутые СУ (система управления по отклонению) и разомкнутые СУ.

2. Классификация СУ по степени автоматизации функций управления: автоматизированные и автоматические.

3. Классификация СУ по степени сложности: простые и сложные.

4. Классификация СУ по степени определенности: детерминированные и стохастические (вероятностные).

5. Классификация СУ по взаимодействию с внешней средой: изолированные и открытые.

6. Классификация СУ по способу реализации: традиционно сложившиеся и новые информационные технологии.

7. Классификация СУ по степени охвата задач управления: электронная обработка данных, автоматизация функций управления, поддержка принятия решений, электронный офис, экспертная поддержка.

8. Классификация СУ по типу пользовательского интерфейса: пакетные, диалоговые, сетевые.

9. Классификация СУ по способу построения сети: локальные, многоуровневые, распределенные.

Замкнутая система управления - это система управления, в которой реализуется принцип управления по отклонению. Схема замкнутой системы управления дана на рис. 2. В замкнутых системах управления регулируемая величина Х сравнивается с задающим воздействием х0 и определяется отклонение (ошибка) Е, в зависимости от которого на объект подается регулирующее воздействие M, уменьшающее это отклонение. Таким образом, в замкнутых системах управления результат управления воздействует на процесс выработки управляющих воздействий, т.е. в процессе управления все время осуществляется обратная связь. Назначение обратной связи информационное обеспечение соответствия фактического состояния выхода к целям (желаемому состоянию).

n(t)

Xо(t) Регулятор Объект e(t) m(t) X(t)

Где: xo(t) - задающее воздействие

X(t) - регулируемая величина

e(t) - отклонение (ошибка)

m(t) - регулирующее воздействие

n(t) - возмущающее воздействие

Рис.2. Схема замкнутой системы управления

Отклонение регулируемой величины от заданного значения в системе управления может быть вызвано различными возмущающими воздействиями (изменениями внешних факторов, параметров системы, или же изменениями задающего воздействия). Поскольку в замкнутых системах управления регулирующее воздействие получается в результате преобразования отклонения, которое может быть вызвано любым из перечисленных выше факторов, то такие системы стремятся уменьшить отклонение независимо от того, какими из этих факторов оно вызвано. В этом состоит особенность замкнутых систем по сравнению с разомкнутыми системами управления.

Разомкнутая система управления - это система, состоящая из последовательно или параллельно включенных звеньев, не охваченных обратной связью. Схема разомкнутой системы управления дана на рис. 3. В разомкнутых системах управления имеется принципиальная возможность достичь инвариантности системы автоматического управления относительно внешних возмущений, для чего необходимо точное измерение внешних возмущений и точное знание характеристик объекта управления. Недостатком разомкнутых систем управления является то, что в ней не компенсируются ошибки управления, связанные с неточным измерением, или неполным учетом знаний, или нестабильностью (дрейфом) характеристик объекта управления.

f1(t) ….. fn(t)