Информационные модели управления объектами

В процессе функционирования сложных систем (биоло­гических, технических и пр.) входящие в них объекты по­стоянно обмениваются информацией. Для поддержания своей жизнедеятельности любой живой организм постоян­но получает информацию из внешнего мира с помощью ор­ганов чувств, обрабатывает ее и управляет своим поведени­ем (например, перемещаясь в пространстве, избегает опасности).

В процессе управления полетом самолета в режиме авто­пилота бортовой компьютер получает информацию от датчи­ков (скорости, высоты и пр.), обрабатывает ее и передает команды на исполнительные механизмы, изменяющие ре­жим полета (закрылки, клапаны, регулирующие работу двигателей, и пр.).

В любом процессе управления всегда происходит взаимо­действие двух объектов — управляющего и управляемого, которые соединены каналами прямой и обратной связи. По каналу прямой связи передаются управляющие сигналы, а по каналу обратной связи — информация о состоянии управляемого объекта.

Разомкнутые системы управления. Если в процессе управления не учитывается состояние управляемого объекта и обеспечивается управление только по прямому каналу (от управляющего объекта к управляемому), то такие системы управления называются разомкнутыми. Информационную модель разомкнутой системы управления можно наглядно представить с помощью схемы, представленной на рис. 5.12.

Управляющий объект

канал управления

-------------------------------- ►

Управляемый объект

Рис. 5.12. Разомкнутая система управления

В качестве примера разомкнутой системы управления рассмотрим процесс записи информации на гибкий диск, в котором объект «Дисковод» (управляющий объект) изменя­ет состояние объекта «Дискета» (управляемый объект).

Глава 5

Для того чтобы информация могла быть записана, необ­ходимо установить магнитную головку дисковода над опре­деленной концентрической дорожкой диска. При записи ин­формации на гибкие диски не требуется особой точности установки (имеется всего 80 дорожек) и можно не учитывать возможные (например, от нагревания) механические дефор­мации носителя, поэтому управляющий объект (дисковод) просто перемещает магнитную головку на определенное рас­стояние вдоль радиуса управляемого объекта (дискеты).

Для демонстрации принципа работы разомкнутых систем управления разработаем компьютерную модель на языке программирования Visual Basic. Пусть управляемым объек­том будет точка, которую управляющий объект (пользова­тель) должен переместить в центр мишени (круга). Прямое управление положением точки будем производить путем на­жатия на кнопки, которые перемещают объект вверх, вниз, влево и вправо. Обратная связь будет отсутствовать.

jjfi Модель разомкнутой системы управления

1. Поместить на форму графическое поле, по которому будет перемещаться точка, кнопку для вывода первоначального положения точки, четыре кнопки для управления движе­нием точки и кнопку для вывода мишени.

2. Событийная процедура первоначального вывода точки должна включать задание масштаба и случайную генера­цию координат точки:

Dim bytXl, bytYl, bytX2, bytY2 As Byte

Private Sub cmdP_Click()

picl.Scale (0, 20)-(20, 0)

bytXl = Int(Rnd * 20)

bytYl = Int(Rnd * 20)

picl.PSet (bytXl, bytYl), vbRed

End Sub

3. Четыре событийные процедуры перемещения точки дол­
жны обеспечивать изменение координат точки. Напри­
мер, для перемещения влево служит событийная проце­
дура:

Private Sub cmdL_C1i с k ()

picl.Scale (0, 20)-(20, 0)

bytXl = bytXl - 1

picl.PSet (bytXl, bytYl), vbRed

End Sub