Автоматизированные и автоматические системы управления

В последние десятилетия получили широкое распростра­нение автоматизированные и автоматические системы управления (АСУ). АСУ представляют собой совокупность экономико-математических методов, технических средств (ПЭВМ, средств связи, устройств отображения информации, передачи данных и т.д.) и организационных комплексов, обеспечивающих рациональное управление сложным объектом (предприятием, технологическим процессом и т.д.). Наиболее важная цель построения всякой АСУ — резкое повышение эффективности управления объектом (производственным, административным и т.д.) на основе роста производительности управленческого труда и совершенствования методов планирования и гибкого регулирования управляемого процесса.

Примером реализации системы управления является следящая система. Следящая система — система автоматического регулирования (управления), воспроизводящая на выходе с определенной точностью входное задающее воздействие, изменяющееся по заранее неизвестному закону. Блок-схема, поясняющая общий принцип действия следящей системы, приведена на рис. 1.6.

Рис. 1.6. Блок-схема, поясняющая общий принцип действия следящей системы

Головка самонаведения ракеты должна удерживать цель строго по центру перекрестия. Приемник головки самонаведения ракеты на цель содержит четыре чувствительных сегмента: I, II, III, IV. Каждый сегмент воспринимает информацию в угле Величина сигнала в сегменте i пропорциональна части площади объекта, попадающего в сегмент этого сегмента. Цель,.захваченная головкой самонаведения (выделена как малый диск), находится немного левее и ниже направления движения ракеты. В результате сумма сигналов от цели, воспринимаемая головкой самонаведения по горизонтали (по углу места), демонстрирует следующее соотношение:

s₁₊s₂<s₃+s₄,

чтоозначает необходимость повернуть управляющими рулями ракету вниз (чтобы уравнять сигналы в верхнем и нижнем полушарииголовки S₁+ S₂= S₃+ S₄). При этом величина управляющего сигнала равна по величине и противоположна по знаку разности сигналов в угломестной плоскости:

Сумма сигналов от цели, воспринимаемая головкой самонаведения по вертикали (по азимуту), демонстрирует соотношений

s_{1 +} s₃>s₂+s₄,

что означает необходимость повернуть управляющими рулями ракету вниз (чтобы уравнять сигналы в левом и правом полушарии головки S1 + S₃ = S₂ + S₄). При этом величина управляющего сигнала равна по величине и противоположна по знаку разности сигналов в азимутальной плоскости:

Расчет следящей системы при ее проектировании в целом основан на теории автоматического регулирования и управления. Одна из главных целей динамического расчета следящих систем — синтез корректирующих устройств исходя из заданных требований к качеству процесса управления.

Основы теории управления предполагают активный процесс познания общественных закономерностей, тенденций развития и разработку соответствующей программы деятельности. По мере развития общества объем и глубина использования объективных закономерностей возрастают, а роль и значение стихийных регуляторов сокращаются. Не все объекты и явления поддаются строгому регулированию. Вместе с тем хотя каждое из них во многом случайно, но в массе своей они носят статистический характер, и вероятность их наступления может быть более или менее точно исчислена. Это создает возможность учета и влияния на них.

Таким образом, основы теории управления предполагают осуществление субъектом управления ряда последовательных операций: подготовку и принятие решений (директив, планов, законов, правил и т.д.), организацию выполнения решений и контроль их выполнения, подведение результатов. Оно неотделимо от систематического обмена информацией между компонентами управляемой системы, а также управляемой системы с окружающей средой. Информация позволяет субъекту управления иметь представление о состоянии системы в каждый данный момент времени, о достижении (или недостижении) заданной цели, с тем чтобы воздействовать на систему и обеспечить выполнение управленческого решения.

Вопросы для контроля

1. Что понимается под управлением с позиций общей теории?

2. Какие задачи решает управляющая система для обеспечения цели управляемой системой?

3. Охарактеризуйте процесс развития общей теории управления?

4. Какие аспекты характеризуют систему как объекта управления?

5. Каков алгоритм изучения систем как объекта управления?

6. Дайте базовые понятия и определения системы как объекта управления.

7. Как реализуется процесс управления?

8. Какова роль обратной связи в системах управления?

9. Каковы основы теории управления в части принятия решений?

10.По какому принципу строится управление следящей
системой, рассматриваемой как система управления?

11. Что общего между управлением технической автоматизированной системой и управлением социально-экономической системой?

ГЛАВА 2 ЗАКОНОМЕРНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ РАЗЛИЧНЫМИ СИСТЕМАМИ