22.09.2017
 
 

 

Общность управления процессов в технике
Автоматизация - Автоматизированные системы управления

общность управления процессов в технике

Н. Винеру принадлежала мысль об общности процессов управления в технике, живых организмах и в экономике и необходимости совместной деятельности учёных различных специальностей. Этот вывод подготовлялся длительное время и многими другими исследователями. Было обнаружено, что техническая наука - теория автоматического регулирования, способна объяснить процессы управления и влиять на них не только в технике; сфера её применения расширилась, но при этом усложнились цели и методы теории, которая получила новое название Теория автоматического управления . Для теории автоматического регулирования характерна задача стабилизации заданного состояния объекта. В теории автоматического управления эта задача входит составной частью в проблему приспособления, или адаптации, которая присуща живым организмам и экономическим организациям. Но и для техники эти проблемы весьма актуальны, если учесть переменность параметров объектов управления, работу их при меняющихся условиях, а также оценку эффективности этой работы в чисто экономических терминах, например прибыльность или уменьшение затрат труда и материалов. Так возникла проблема синтеза и анализа систем автоматического управления - основная проблема ТАУ. Решение её требует изучения динамических свойств систем автоматического управления, для чего необходимо математическое описание поведения всех элементов системы в переходных процессах. В общем случае процессы в объектах описываются системами обыкновенных дифференциальных уравнений или уравнений в частных производных в зависимости от того, имеют ли объекты сосредоточенные или распределенные параметры. Элементы автоматических устройств также описываются системами дифференциальных уравнений. Специфичен длятеории автоматического управления последующий переход от линейных уравнений к передаточным функциям - операторным выражениям дифференциальных и разностных уравнений. Передаточные функции позволяют легко представить математическую модель системы в виде структурной схемы, состоящей из типовых динамических звеньев. Теория автоматического управления вводит понятия динамических характеристик - передаточных функций, частотных и временных характеристик, упрощающих составление математических моделей системы и последующие анализ и синтез систем.

Динамический анализ систем автоматического управления выясняет их работоспособность и точность. Необходимым условием работоспособности САУ служит их устойчивость. Для её исследования разработаны критерии устойчивости, позволяющие определять условия устойчивости и необходимые запасы её по косвенным признакам, минуя весьма трудную операцию интегрирования уравнений движения системы. Устойчивость достигается изменением параметров системы и её структуры. В нелинейных САУ исследуется возможный для этих систем режим автоколебаний. Если же по самому принципу действия САУ, например для релейных систем, эти колебания неизбежны, то устанавливаются допустимые параметры - амплитуда и частота автоколебаний.

Точность системы автоматичекого управления оценивается показателями, которые в совокупности называется качеством управления, Важнейшие показатели качества САУ: статические и динамические погрешности и время регулирования. Эти показатели определяются сравнением действительного переходного процесса изменения управляемых величин с требуемым законом их изменения; обычно они указываются для одного из типовых законов изменения управляемой величины. В теории автоматического управления, так же как и при анализе устойчивости, пользуются косвенными методами анализа качества, не требующими решения исходных уравнений. Для этого вводятся критерии качества - косвенные оценки показателей качества. При действии на систему автоматического управления случайных возмущений наиболее распространён критерий качества динамической точности - средняя квадратичная ошибка. Эта величина относительно просто может быть связана со статистическими характеристиками возмущающих воздействий и параметрами передаточной функции системы. САУ, в которой достигнут экстремум какого-либо показателя качества, именуется оптимальной системой. Нелинейные системы обладают более широкими возможностями достижения оптимума определённого показателя качества, чем системы линейные. Это обусловило применение нелинейных связей для повышения качества систем управления. Анализ системы управления устанавливает свойства системы с уже заданной структурой. Построение алгоритма управления и разработка соответствующей ему структуры системы, выполняющей заданную цель при требуемом качестве управления, установление значений параметров этой системы составляет содержание проблемы синтеза. До начала разработки системы управления сообщаются необходимые для этого исходные данные: свойства управляемого объекта, характер действующих на него возмущений, цель управления и требуемая точность управления. К объекту управления относится его управляющий орган, через который передаётся воздействие на объект от управляющего устройства. Известные характеристики управляющего органа сразу же определяют характеристики исполнительного механизма управляющего устройства. Но на этом обрывается цепь частей системы управления, свойства которых определяются однозначно их взаимным влиянием друг на друга.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Диспетчеризация пунктов:

АСУ ТП ГОЛОВНЫХ ВОДОЗАБОРНЫХ СООРУЖЕНИЙ

News image

Описание технологического процесса: Объектом управления и контроля является технологическое оборудование артезианских скважин (общее число 80 скважин), находящееся в павильонах над артезианскими ск...

АВТОМАТИЗАЦИЯ СИСТЕМЫ ВЕНТИЛЯЦИИ И КОНДИЦИОНИРОВАНИЯ ТОРГОВОГО ЦЕНТРА

News image

Заказчик: Группа компаний «Нимал» Описание технологического процесса: Объектом управления и контроля является система кондиционирования здания торгового центра в г. Тула. Решаемые задачи: ...

Автоматизированная система коммерческого учета отпуска питьевой воды потребителя

News image

В г. Новороссийске реализована перва очередь системы коммерческого учета питьевой воды. Функции системы: обеспечение приборного учета потребляемой питьевой воды каждым объектом водопотребления, о...

 

Теория АСУ:

Общность управления процессов в технике

News image

Н. Винеру принадлежала мысль об общности процессов управления в технике, живых организмах и в экономике и необходимости совместной деятельности учёных различных специальностей. Этот вывод подготовля...

Регулирование температуры. Объекты

News image

Объектом регулирования называют ту часть системы, которая начинается в месте измерения и кончается в месте приложения регулирующего воздействия. Таким образом, объект регулирования - это та часть тр...

Регулятор в современных АСУ ТП. ПИД-регулятор

News image

Что такое регулятор? Этот термин пришел из теории автоматизированного управления. Регулятором называется устройство, которое следит за функционированием объекта управления и, постоянно анализируя ег...

Использование знаний

News image

Отмечается также развитие и системной интеграции. Руководители современных компаний начинают осознавать, что созданные собственными силами в кустарных условиях информационные системы не могут удовле...

Инерция

News image

Самые современные материалы и технологии позволяют лишь сократить инерцию. При стандартной автоматике ее минимизирует использование котлов со стальным теплообменником. Основным недостатком их явл...

 
 

Программные решения в автоматизации:

Java-аплеты и объектно-ориентированный подход

News image

Встроенные в страницы Java-аплеты (пользовательские или представленные готовыми с Web-страницами) позволяют производить дополнительную обработку дан...

Эффективность и надежность

News image

Заметим, что очень часто системы, которые как и WizFactory функционируют под управлением Windows NT, подвергаются справедливой критике, поводом кото...

Коммуникационные аппаратно-программные решения

News image

Для указанных плат предлагается многоуровневое программное обеспечение. Количество уровней зависит от используемой операционной системы. Так, Applic...

Предложение от компании Шнейдер Электрик

News image

Как было отмечено выше, концепция Transparent Factory компании Шнейдер базируется на трех основных положениях: 1. Следующим поколением сетей пром...

Java: среда исполнения

News image

Прежде чем обсуждать применимость исполнительной среды Java во встроенных системах или системах реального времени, рассмотрим сначала, из каких она ...

Резервирование

News image

Ещё одним отличительным свойством Citect является то, что среди стандартных функций здесь предусмотрено дублирование. Сервер В/В может дублироваться...

 

Примеры удачного внедрения:

Совершенствование системы управления предприятием

В связи с тем, что рисунки организационных структур, упомянутые в статье, имеют очень большой размер, они не вошли в электронную версию публикации (...

SAP R/3 - пример крупной системы

Все компоненты системы R/3 настраиваются на конкретное предприятие и позволяют обеспечивать внедрение эволюционным путем. В состав системы входят ...

Готовность предприятия к автоматизации

При анализе потребностей предприятия и формировании требований к функциональности системы важно обратить внимание на уровень готовности предприятия ...

SAP

Компания «Микротест» имеет многолетний практический опыт внедрения корпоративных систем управления предприятием, построенных на базе программного об...

Готовность предприятия к автоматизации

При анализе потребностей предприятия и формировании требований к функциональности системы важно обратить внимание на уровень готовности предприятия ...

Безопасность, удаленный режим, аппаратная платформа

Продолжая знакомство с предлагаемой системой автоматизации, стоит обратить внимание и на такие моменты. В корпоративной информационной системе хр...