19.11.2017
 
 

 

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...

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА «ЭНЕРГОУЧЕТ САХАРНОГО КОМБИНАТА» (АСМ «ЭН

News image

Заказчик: ОАО Ольховатский сахарный комбинат , Воронежская обл. (ГК Продимекс ) Описание объекта: Объектом контроля является технический учет всех материальных и энергопотоков сахарного комбин...

Система автоматизации для водопроводно-канализационного и теплоэнергетического х

News image

Система «ГидроДиспетчер» предназначена для автоматизации и диспетчеризации процессов водо-, теплоснабжения и водоотведения. Она позволяет провести автоматизацию и диспетчеризацию полного цикла водос...

 

Теория АСУ:

Использования систем

News image

Правило второе. Нужно обладать информацией о системах, которые Вы собираетесь использовать. Рассмотрим различия на примере котельных пунктов. Современные котельные монтируются на базе одноконтурн...

Диспетчеризация подсистемы электроснабжения

News image

Подсистема электроснабжения представляет собой составную часть любого здания, будь то инженерные, жилые или административно-производственные коммуникации. Высокая надежность и эффективность электрос...

Образцовые и эталонные рабочие приборы

News image

По метрологическому назначению приборы делятся на рабочие, образцовые и эталонные. Рабочие приборы подразделяются на технические и лабораторные. Первые предназначены для практических целей измере...

Каскадное регулирование (cascade control)

News image

Классический пример. Нагреватель печи (горелка в нашем случае) имеет избыточную мощность, и объект нагрева (заготовка) может с одной стороны перегреться, а с другой - остаться холодным. Если подобны...

Автоматическая линия - общие понятия и применения

News image

Автоматическая линия, система машин, комплекс основного и вспомогательного оборудования, автоматически выполняющего в определённой технологической последовательности и с заданным ритмом весь процесс...

 
 

Программные решения в автоматизации:

Компоненты концепции

News image

Компоненты архитектуры TF можно условно разделить на 4 группы: · активные и пассивные сетеобразующие компоненты и мосты; · коммуникационные ...

Новые технологии и MMI-системы

News image

Каждый, кто имел дело со SCADA-системами системами диспетчерского управления и сбора данных (Supervisory Control and Data Acquisition), при разработ...

Новый класс продуктов

News image

Для организации информационного потока технологических данных в системы УР ряд крупных разработчиков инструментальных систем (прежде всего, SCADA) п...

Ci Technologies строит ПО SCADA Citect на собственном опыте

News image

Бесшовное (гладкое) расширение до сотен тысяч точек в/в и большого числа ПК Примерно год назад на рынке SCADA-продуктов в Нидерландах появился но...

Sun

News image

Изначально Sun нацеливалась на небольшие встраиваемые устройства. Но когда вдруг выяснилось, что Java становится массовым любимцем в Web и Internet,...

Что в будущем?

News image

Технология Java оказалась весьма привлекательной для разработчиков самых разных систем, включая и телекоммуникационные. Как оказалось, многие опытны...

 

Примеры удачного внедрения:

CONCORDE XAL - финансово-управленческая система

Поддерживаются следующие основные функции. Интеграция модулей : данные, введенные в любом из модулей системы, могут быть использованы в любом...

ERP-системы и специализированные пакеты

До недавнего времени исчерпывающей функциональностью в области автоматизации управления предприятиями обладали ERP-системы, особенно крупные. Но,...

Сроки окупаемости, эффективность

Это достаточно сложный вопрос даже для специалистов (не верьте тем, кто вам говорит, что это не так). Дело в том, что эффект от применения системы а...

Проблемы организации переналадки оборудования

Самой трудной проблемой в обеспечении выравненного производства являются наладка и переналадка оборудования. Например, в процессе штамповки снижение...

Добро пожаловать в Microsoft.Net

Microsoft.Net — это новая платформа Microsoft. Три года назад в качестве методологии интеграции различных приложений Microsoft создала технологию Wi...

Функциональность для конкретного предприятия

Определив потребности предприятия в автоматизации, вернемся к предложениям поставщиков АСУП. Итак, в системе есть необходимая предприятию функцио...