Какие из приведенных систем являются замкнутыми а какие разомкнутыми

Вопрос по информатике:

очень срочно
приведите пример объектов живой природы , функционирование которых осуществляет по разомкнутой или замкнутой схеме управления

Трудности с пониманием предмета? Готовишься к экзаменам, ОГЭ или ЕГЭ?

Воспользуйся формой подбора репетитора и занимайся онлайн. Пробный урок — бесплатно!

  • bookmark_border
  • 14.12.2017 17:23
  • Информатика
  • remove_red_eye 5412
  • thumb_up 6
Ответы и объяснения 1

Любая система может действовать по правилам разомкнутой или замкнутой схемы управления. Управление есть целенаправленное взаимодействие объектов, одни из которых являются управляющими, другие — управляемыми. Простая ситуация — два объекта: один — управляющий, второй — управляемый. Человек и телевизор, хозяин и собака, светофор и автомобиль. Например: хозяин голосом отдает команду собаке, человек включает свет в комнате. Когда управляющее воздействие происходит в одну сторону, то такая система называется разомкнутой. В разомкнутой информационной системе получаемая потребителем информация используется произвольно. От потребителя в информационную систему ничего не поступает. Разомкнутая система оказывается неспособной к управлению в случае перехода управляемого объекта в неустойчивое состояние. Пример такой системы — светофор и автомобиль. (светофор «не глядя» управляет движением машин, не зная обстановку на перекрестке). В примере «хозяин и собака» процесс управления протекает иначе. Прежде, чем отдать очередную команду, человек смотрит на состояние объекта управления, на результат выполнения предыдущей команды. Следовательно, управляющий не только отдает команды, но и принимает информацию от объекта управления о его состоянии. Этот процесс называется обратной связью. Обратная связь — это процесс передачи информации о состоянии объекта управления к управляющему. Система с обратной связью называется замкнутой. Если представить последовательность управляющих воздействий в виде алгоритма, то для разомкнутой системы такой алгоритм всегда будет линейным. В замкнутых системах управления алгоритм управления может оказаться ветвящимся или циклическим.

  • 15.12.2017 07:34
  • thumb_up 25

Замкнутая и разомкнутая система управления. Назначение обратной связи (показать на примере)

Управление каким-либо объектом живой или неживой природы осу­ществляет человек или устройство. Для описания процесса управления можно выделить следующие критерии:

• объект управления — может быть представителем живой или нежи­вой природы: автомобиль, компьютер, человек, лошадь и т.д.;

• цель управления — ожидаемый результат;

• исходная информация — сведения о существующей обстановке, объ­екте управления, профессиональные знания и навыки и пр;

ВСЁ что Вы хотели знать о РЕЛЕ. Виды и способы подключения — в Теории и на Практике!

• текущая информация — сведения об изменении обстановки в про­цессе управления, изменении свойств объекта.

В случае, когда текущая информация позволяет корректировать про­цесс управления, говорят, что существует обратная связь. Такой процесс и называют замкнутым процессом управления.

Управляющий объект — летчик, управляемый объект — самолет, цель — доставка груза в некий отдаленный пункт. Исходной информаци­ей для летчика являются:

• маршрут, разработанный по штурманским картам;

• состояние самолета на момент взлета;

• метеосводка на момент вылета из аэропорта.

В процессе управления (полета) к летчику могут поступить сведения о неблагоприятных метеоусловиях в конечном пункте маршрута, о неудов­летворительном состоянии посадочной полосы и т.п. Вследствие чего самолет может приземлиться на ближайшем к нашему пункту аэродроме, где позволяют условия.

Но управление не всегда происходит по замкнутой схеме. Например, светофор не может воспринимать текущую информацию. Он только вы дает управляющее воздействие (тогда как инспектор ГАИ ориентируется, исходя из состояния на дороге). Такой процесс является незамкнутым процессом управления.

Системы управления делятся на три группы — в зависимости от уча­стия человека в процессе:

• системы автоматического управления — все процессы, связанные с получением и обработкой информации, формированием управляющих сигналов, автоматизированы в соответствии с замкнутой схемой уп­равления, представленной на рисунке. Такие системы используются в опасном для человека производстве, на космических спутниках и т.п.;

• неавтоматические системы управления — человек самостоятельно оценивает состояние объекта управления и в соответствии со своей оценкой воздействует на него. Например — учитель на уроке;

• автоматизированные системы управления — сбор и обработка ин­формации осуществляется автоматически, а решения по управлению принимает человек. Например — автоматизированная система продажи железнодорожных билетов «Экспресс».

Задание 2.

Программы-архиваторы и их назначение.

Для долговременного хранения или передачи по компьютерным сетям файлы архивируются (сжимаются) с помощью файловых менеджеров и специализированных приложений — архиваторов.

Алгоритмы и методы архивации. Существуют различные алгоритмы архивации данных без потери информации, при которых при разархивации данные будут восстановлены в ис­ходном виде. Самый простой алгоритм сжатия данных (running) основан на замене повторяющихся битов (в тексте может иметься последовательность одинаковых символов, в графиче­ском файле — закрашенная одним цветом область и так далее). Например, в тексте подряд идут 10 пробелов, которые кодируются 10-ю байтами. При архивации они заменяются 3-мя байтами (первый байт — кодирует заменяемый символ; второй байт — специальный байт «флажка» архивации, кото­рый указывает на необходимость развернуть первый байт в последовательность байтов; третий байт указывает количество повторяющихся байтов).

Алгоритм кодирования одинаковых последовательностей символов (LZW) ищет в текстовых файлах одинаковые слова, а в графических — одинаковые «узоры». Каждый такой фраг­мент файла представляется определенным кодом (последовате­льностью бит) и в процессе архивации при повторных появле­ниях заменяется ссылкой на первичный код.

Существуют различные методы архивации файлов (ZIP, RAR, ARJ и др.), которые используют вышеописанные и дру­гие алгоритмы архивации. Методы архивации различаются степенью сжатия файлов, скоростью выполнения и другими па­раметрами. Лучше всего сжимаются текстовые и графические файлы и практически не сжимаются файлы архивов.

К билету №4.

Задание 1.

Представление информации. Естественные и формальные языки.

Представление информации в различных формах проис­ходит в процессе восприятия окружающей среды живыми организмами и человеком, в процессах обмена информацией между человеком и человеком, человеком и компьютером, компьютером и компьютером и т.д. Преобразование инфор­мации из одной формы в другую (кодирование) необходимо для того, чтобы живой организм, человек или компьютер мог хранить и обрабатывать информацию в удобной для него форме, на понятном для него языке.

Язык как знаковая система. Для обмена информацией с другими людьми человек использует естественные языки (русский, английский, китайский и др.), т.е. информация представляется с помощью естественных языков. В основе языка лежит алфавит, т.е. набор символов (знаков), которые человек различает по их начертанию. В основе русского языка лежит кириллица, содержащая 33 знака, английский язык использует латиницу (26 знаков), китайский язык ис­пользует алфавит из десятков тысяч знаков (иероглифов).

Последовательности символов алфавита, в соответствии с правилами грамматики, образуют основные объекты язы­ка — слова. Правила, согласно которым образуются предло­жения из слов данного языка, называются синтаксисом. Необходимо отметить, что в естественных языках граммати­ка и синтаксис языка формулируются с помощью большого числа правил, из которых существуют исключения, т.к. та­кие правила складывались исторически.

Наряду с естественными языками были разработаны фор­мальные языки (системы счисления, алгебра, языки про­граммирования и др.). Основное отличие формальных язы­ков от естественных состоит в наличии не только жестко

зафиксированного алфавита, но и строгих правил граммати­ки и синтаксиса.

Например, системы счисления можно рассматривать как формальные языки, имеющие алфавит (цифры) и позволяю­щие не только именовать и записывать объекты (числа), но и выполнять над ними арифметические операции по строго определенным правилам.

Некоторые языки используют в качестве знаков не буквы и цифры, а другие символы, например, музыкальные ноты, изображения элементов электрических или логических схем, дорожные знаки, точки и тире (код азбуки Морзе) и др.

Знаки могут иметь различную физическую природу. На­пример, для представления информации с использованием языка в письменной форме используются знаки., которые являются изображениями на бумаге или других носителях, в устной речи в качестве знаков языка используются раз­личные звуки (фонемы), а при обработке текста на компью­тере знаки представляются в форме последовательности электрических импульсов (компьютерных кодов).

Дата добавления: 2018-05-02 ; просмотров: 1918 ; Мы поможем в написании вашей работы!

Какая система тел называется замкнутой? Приведите примеры замкнутых систем

Обучайтесь и развивайтесь всесторонне вместе с нами, делитесь знаниями и накопленным опытом, расширяйте границы знаний и ваших умений.

поделиться знаниями или
запомнить страничку

  • Все категории
  • экономические 43,679
  • гуманитарные 33,657
  • юридические 17,917
  • школьный раздел 612,672
  • разное 16,911

Популярное на сайте:

Как быстро выучить стихотворение наизусть? Запоминание стихов является стандартным заданием во многих школах.

Как научится читать по диагонали? Скорость чтения зависит от скорости восприятия каждого отдельного слова в тексте.

Как быстро и эффективно исправить почерк? Люди часто предполагают, что каллиграфия и почерк являются синонимами, но это не так.

Как научится говорить грамотно и правильно? Общение на хорошем, уверенном и естественном русском языке является достижимой целью.

  • Обратная связь
  • Правила сайта

Замкнутые, разомкнутые и другие системы автоматизации

Системы, использующие в различных технических объектах переработанную информацию и построенные на различных принципах автоматического регулирования, делятся на замкнутые и разомкнутые в зависимости от характера взаимодействия регулятора и объекта регулирования.

В разомкнутых системах обеспечивается требуемое (запрограммированное заранее, соответствующее изменению некоторой произвольной величины или же постоянное, стабилизированное) значение регулируемого параметра путем непосредственной подачи управляющего воздействия на объект управления независимо от результатов этого воздействия. Работа такой системы не зависит, таким образом, от того, насколько правильным или успешным было это воздействие. Примером может служить привод координатных перемещений, осуществляемый шаговым двигателем. В идеале, величина перемещения исполнительного органа (например, суппорта токарного станка) должна равняться общему числу импульсов, поступивших на вход этого двигателя, а скорость перемещения должна соответствовать частоте поступления импульсов и меняться вместе с изменением этой частоты. Однако практически вследствие наличия погрешностей в кинематической цепи, связывающей шаговый двигатель с исполнительным органом, такого соответствия может и не быть, что особенно проявляется при реверсировании движения. Кроме того, некоторые импульсы могут быть «проглочены» шаговым двигателем, т. е. система управления выдаст на двигатель положенное число импульсов, а его вал повернется на меньший, чем требовалось, угол. Поэтому отсутствие информации о результатах воздействия на объект управления является принципиальным недостатком разомкнутых систем управления и может привести к большим отклонениям регулируемого параметра от требуемого значения. Но это же в ряде случаев является достоинством таких систем, так как в них управляющее воздействие подают на объект регулирования сразу, не дожидаясь, когда регулируемый параметр отклонится от требуемого значения.

Если источником управляющих воздействий в разомкнутых системах является человек, то такая система называется автоматизированной. Если источником управляющих воздействий в разомкнутых системах служит какое-либо задающее устройство, либо параметры внешней среды, то такая система является автоматической. Разомкнутая система является по своей структуре простейшей системой автоматического или автоматизированного управления.

Противоположностью разомкнутым системам являются замкнутые системы, в которых осушествляется двустороннее взаимодействие регулятора и объекта управления. Здесь существует два потока информации — прямой и обратный. Прямой поток информации соответствует управляющему воздействию регулятора на объект, а обратный поток — воздействию объекта управления на регулятор, что, собственно, и называется обратной связью. Фактическое текущее значение регулируемого параметра сравнивается с заданным, и полученный таким образом сигнал ошибки используется для модулирования потока энергии от внешнего источника и формирования управляющего воздействия.

Очевидно, что системы, использующие принцип регулирования по возмущению, являются разомкнутыми системами, а использующие принцип регулирования по отклонению — замкнутыми.

Системы, использующие информацию для задач управления тем или иным технологическим или исследовательским объектом в машиностроении, по их принципиальной структуре мож-

Классификационная схема систем автоматического управления

Рис. 13.5. Классификационная схема систем автоматического управления

но подразделять и далее, что показано на классификационной схеме рис. 13.5.

Как замкнутые, так и разомкнутые системы могут быть разделены на системы прямого и непрямого действия.

Системы прямого действия формируют управляющее воздействие за счет энергии регулируемого параметра, а системы непрямого действия — за счет энергии дополнительного внешнего источника.

В зависимости от вида используемой внешней энергии системы непрямого действия могут быть разделены на электрические, гидравлические, пневматические и комбинированные.

В зависимости от характеристик элементов, из которых строятся автоматические системы, их делят на линейные и нелинейные. Линейными называют такие системы, у которых зависимость между установившимися значениями выходных и входных параметров представляет собой прямую линию (пропорциональная зависимость), а динамические (переходные) процессы описываются линейными дифференциальными уравнениями с постоянными коэффициентами. Нелинейные системы характеризуются нелинейными зависимостями между установившимися значениями входных и выходных величин, а также нелинейными дифференциальными уравнениями, описывающими переходные процессы. Фактически все реальные процессы и системы являются нелинейными, хотя отклоняются от идеального линейного представления в различной степени. Для задач исследования и описания реальные нелинейные математические модели процессов и устройств часто линеаризуют, т. е. по известным правилам, не забывая при этом о возникающих погрешностях, заменяют приближенными к ним линейными моделями.

По виду зависимости между входной и выходной величинами элементов, входящих в автоматические системы, их делят на аналоговые и дискретные. Заметим, что если в системе есть хотя бы один дискретный элемент, т. е. такой элемент, у которого плавному изменению входной величины будет соответствовать скачкообразное (дискретное), или, как говорилось выше, квантованное изменение выходной величины, то вся система будет относиться к дискретным. Как линейные, так и нелинейные системы могут быть и аналоговыми, и дискретными, но не любыми дискретными, а только теми, у которых величина того или иного параметра изображается числом или серией импульсов (унитарным кодом). Если же система или какой-либо ее элемент обладает релейным выходом, то вся эта система должна быть отнесена к релейным и считаться нелинейной системой. Примером нелинейной системы такого рода с релейным воздействием может служить система поддержания температуры в закалочной термопечи, с включением или выключением (в зависимости от результатов измерения) нагревательного элемента.

В зависимости от их структуры все автоматические системы делят .на одноконтурные и многоконтурные. Под контуром в структурной схеме системы понимается замкнутый участок

Одноконтурная (а) и двухконтурная (б) автоматические системы

Рис. 13.6. Одноконтурная (а) и двухконтурная (б) автоматические системы

цепи, образованный элементами схемы и различного рода прямыми и обратными связями, существующими в этой схеме. Одноконтурные системы имеют лишь одну обратную связь. Многоконтурные системы имеют несколько прямых и обратных связей, каждая из которых образует свой замкнутый контур. Примеры одноконтурной и двухконтурной систем приведены на рис. 13.6. Многоконтурные системы по сравнению с одноконтурными при прочих равных условиях обладают лучшими динамическими свойствами, но они значительно сложнее для описания и анализа.

В зависимости от числа регулируемых параметров автоматические системы делятся на одномерные и многомерные.

Многомерные системы, в свою очередь, могут быть разделены на системы связанного и несвязанного управления. Системы несвязанного управления характеризуются тем, что регуляторы каждого параметра непосредственной связи между собой не имеют, и их взаимодействие осуществляется только через объект управления. В системах связанного управления регуляторы отдельных параметров, кроме того что они взаимодействуют через общий для них объект управления, также и непосредственно связаны друг с другом.

Что такое система открытого цикла?

Системы с разомкнутым контуром — это системы, в которых выход не возвращается на вход. Эти системы также известны как системы без обратной связи. Информация не корректируется на основе вывода в разомкнутых системах. Выход системы с разомкнутым контуром определяется исключительно входными и передаточными характеристиками системы.

Система управления без обратной связи — это система, в которой входные данные не измеряются и не сравниваются с желаемыми выходными данными. Механизм распространен в повседневных вещах, таких как автономный стиральные машины, которые запускаются и останавливаются без вмешательства пользователя.

Системы с открытым контуром выгодны, потому что они просты в использовании и экономичны. В разомкнутой системе управления эталонный ввод подается системе для получения желаемого результата. Они не требуют сложных контуров обратной связи или датчиков для измерения выходного сигнала, что упрощает их проектирование и установку. Кроме того, разомкнутые системы надежны и эффективны, поскольку им не нужно постоянно контролировать и регулировать выходную мощность.

Но система не учитывает достигнутый результат для дальнейшего эталонного ввода. Вход доставляется на контроллер системы в соответствии с требуемым выходом. В зависимости от достигнутого входа контроллер выдает управляющий сигнал, подаваемый на блок обработки. Следовательно, в соответствии с управляющим сигналом достигается надлежащая обработка и вывод.

масштабируемая система с открытым контуром

Что такое замкнутая система?

Замкнутая система — это система управления с обратной связью, в которой выходные данные в любой момент времени используются для изменения входных данных. Он постоянно отслеживает результат и корректирует его до желаемого результата, что позволяет поддерживать результат на заданном уровне.

Замкнутая система управления — это система, в которой генерируемый выходной сигнал системы определяет управляющее действие. Замкнутые системы называются полностью автоматическими системами управления, поскольку они предназначены для сравнения полученного результата с вводом соединения для получения желаемого результата.

Система управления предназначена для получения заданного результата путем командного управления. Управление, предоставляемое системе, может быть либо независимым от выхода, либо зависимым от выхода. Изменение ввода на основе вывода приводит к более точному выводу системы. Таким образом, управляемость в замкнутой системе осуществляется с использованием механизма обратной связи для создания производства.

Замкнутая система — это эффективная система управления, которая отслеживает и реагирует на изменения в окружающей среде системы. Он может поддерживать желаемый результат в проекте, автоматически изменяя входные данные. Замкнутые системы также могут уменьшить ручное вмешательство, необходимое системе, повышая ее эффективность и точность.

замкнутая система

А. Разомкнутые, замкнутые и комбинированные системы

Для ознакомления с основными видами систем автоматического управления и соответствующей терминологией рассмотрим классификацию САУ по ряду признаков, существенных с точки зрения теории автоматического управления.

А. Разомкнутые, замкнутые и комбинированные системы

В схеме САУ, изображенной на рис.2 на управляющее устройство поступают три вида информации: информация о величине X, определяющей состояние объекта, информация о величине Х3, задающей цель управления, информация от F – возмущениях, нарушающих режим работы объекта. Однако возможны САУ, в которых используется лишь часть перечисленной информации. При этом в зависимости от видов используемой управляющим устройством информации различают два основных типа САУ–разомкнутыесистемы и замкнутые системы.

В р а з о м к н у т ы х САУ выходная величина объекта X не измеряется, т. е. нет контроля за состоянием объекта. Разомкнутыми такие системы называются потому, что вследствие этого в них отсутствует обратная связь между выходом объекта и входом управляющего устройства, при наличии которой объект и управляющее устройство образуют замкнутый контур.

Возможны разомкнутые САУ, в которых управляющее устройство измеряет только одно задающее воздействие Х3, одно возмущение F и, наконец, оба эти сигнала одновременно.

В первом варианте разомкнутой САУ управление осуществляется по

з а д а ю щ е м у в о з д е й с т в и ю: поступающие извне команды Х3 приводят путем изменения управляющего воздействия U к соответствующему изменению выходной величины объекта X. Точность обеспечиваемого при этом соответствия между X и Х3 целиком определяется постоянством параметров системы и возмущений и никак не контролируется. Поэтому практически такие системы пригодны лишь при достаточно высокой стабильности указанных выше условий работы системы и невысоких требованиях к точности.

Примером системы этого типа служит разомкнутая система программного управления напряжением синхронного генератора, изображенная на рис. 3(а):

Рисунок 3. Системы управления напряжением синхронного генератора: а – разомкнутая система программного управления; б – разомкнутая система компенсации влияния нагрузки; в – замкнутая система управления по отклонению; г – комбинированная система управления отклонению с компенсацией влияния нагрузки.

Объектом управления здесь является синхронный генератор Г, вращаемый с постоянной скоростью двигателем Д: Выходная величина объекта – напряжение генератора – определяется напряжением возбуждения, подаваемым на обмотку возбуждения генератора ОВ от устройства задания графика напряжения УЗГ. Последнее является управляющим устройством. Напряжение возбуждения автоматически изменяется во времени в соответствии с заложенной в УЗГ программой, обеспечивая

соответствующее изменение напряжения генератора.

Замкнутое и разомкнутое управление

Самые основные концепции теории управления всегда легко обсуждаются и узнаются на простых примерах. Теория управления во многом — суть формализация повседневного опыта, ведь человеческая деятельность всегда сконцентрирована вокруг управления событиями и объектами.

Представим, что у нас есть лампа накаливания, яркость которой можно плавно регулировать. Для конкретики: лампа мощностью 5 Вт на напряжение 12 В, запитанная через регулятор ВМ4511 [4]. Наша задача заключается в том, чтобы с помощью лампы накаливания нагреть поверхность находящегося рядом объекта (например, шариковой ручки) до определенной температуры и поддерживать ее, установив соответствующий уровень яркости лампы. Температура нагреваемого объекта измеряется с помощью закрепленного на нем электронного термометра (рисунок 1.1) [5].

Цифровой датчик, отслеживающий температуру рядом с лампой накаливания

Рисунок 1.1. Цифровой датчик, отслеживающий температуру рядом с лампой накаливания.

Пусть температура окружающего воздуха будет меньше, чем требуемая температура нагреваемого объекта. Физика процесса состоит в том, что если при включенной лампе устанавливается равновесие между подводимым лампой теплом и рассеиванием тепла в окружающее пространство. Если лампу выключить, то через определенное время нагреваемый объект остынет, и его температура окажется равной температуре воздуха. Поэтому для поддержания заданной температуры необходимо постоянного подводить тепло с помощью лампы накаливания, причем, чем больше яркость свечения — тем выше температура нагрева. В целом, процесс нагрева и остывания тела под действием внешнего источника тепла и окружающей среды может быть описан с помощью линейных дифференциальных уравнений. Однако из повседневного опыта знаем, что человек вполне в состоянии решить задачу стабилизации температуры без всяких математических уравнений, просто наблюдая за термометром и регулируя яркость лампочки.

Рассматриваемую задачу можно решить разными способами. Один из них состоит в том, что температура нагреваемого объекта — есть зависимость от яркости (мощности) свечения лампочки. Мы можем просто заранее составить таблицу соответствия мощности свечения и температуры объекта (таблица 1.1). В результате, когда нужно будет удерживать какую-то конкретную температуру объекта, мы просто заглянем в таблицу и выставим необходимую мощность. Если в таблице нет данных о нужной температуре, но есть данные близких значений (например, там есть мощности для температуры 38 и 40 градусов, но отсутствует для 39 градусов), то мы просто прикидываем, что должно быть между (такой процесс называется интерполяцией).

Таблица 1.1. Фрагмент зависимости температуры от мощности

Проблема такого подхода состоит в том, что зависимость температуры нагреваемого тела от яркости лампочки меняется со временем и существенно зависит от внешних условий. Мы можем составить другую таблицу, в которой будет отображена зависимость требуемой яркости от заданной температуры нагреваемого тела и температуры окружающей среды. Но в целом такой подход не слишком практичен, поскольку такая таблица будет весьма громоздкой и сложной в составлении.

Рассмотренный выше способ регулирования температуры называется разомкнутым управлением — яркость лампочки никак не зависит от текущей температуры нагреваемого тела и задается только один раз в самом начале работы системы.

Другой способ регулирования не требует никаких таблиц вообще. Суть его заключается в следующем: если температура нагреваемого тела меньше требуемой, то мы постепенно увеличиваем яркость лампочки; если температура больше требуемой — то постепенно уменьшаем яркость лампочки. Следя за термометром и увеличивая или уменьшая при этом яркость, после определенного числа регулировок, мы в результате установим требуемую яркость лампочки. Контролируя показания термометра в процессе работы, мы всегда аналогичным образом сможем оперативно отрегулировать яркость, если это вдруг потребуется (например, при изменениях температуры воздуха и т.д.).

Важно отметить, что изменение яркости лампочки производится как противодействие изменению температуры: если температура увеличивается выше требуемой, то мы уменьшаем яркость; если температура уменьшается ниже требуемой — то мы увеличиваем яркость.

Такой способ регулирования температуры называется замкнутым управлением — яркость лампочки непосредственным образом связана с текущей температурой нагреваемого тела и постоянно корректируется для противодействия изменению температуры.

Если сравнивать разомкнутый и замкнутый способ управления, то замкнутое управление обладает безусловными преимуществами: для регулирования не требуется составлять никаких таблиц, достигается более высокая точность и оперативность управления при изменении окружающей среды. Однако разомкнутое управление также используется в технике, например, где нам точно известно как изменяется управляемая величина (температура в данном примере) от управляющего воздействия (яркости). Также разомкнутое управление более просто с точки зрения реализации, ведь нам не нужно осуществлять измерения управляемых величин — отпадает необходимость в измерительных каналах.

Но все же, большинство систем управления являются замкнутыми — т.е. постоянно измеряют и учитывают значения управляемых величин. Обобщенная схема замкнутой системы управления приведена на рисунке 1.2.

Управление с замкнутой обратной связью

Рисунок 1.2. Управление с замкнутой обратной связью.

Регулятор С измеряет выход объекта управления у, а также другие необходимые для управления сигналы в объекте управления х. В результате анализа состояния объекта управления х и выходов у, регулятор рассчитывает управляющее воздействие и такое, чтобы достичь на выходе у состояния, задаваемого на входе г.

Структура разомкнутого управления аналогична показанной на рисунке 1.2, только без связей по ж и у между Р и С.

Таблица, которую мы составляли для требуемой температуры и яркости — это ничто иное, как модель объекта управления Р, описывающая зависимость температуры нагреваемого тела (выхода объекта управления у) от яркости лампочки (входа и). Очевидно, что для разомкнутого управления требуется знание модели объекта управления: и чем точнее эта модель описывает поведение объекта управления, тем более качественным получается управление.

Ключевое отличие замкнутого управления и вообще основной тезис теории управления состоит в том, что для реализации управления могут использоваться неточные или грубые модели (или вообще без явно заданной модели) — за счет обратной связи мы можем достигать целей управления в условиях неопределенности внешней среды и неполного представления о работе объекта управления. Еще раз необходимо подчеркнуть, что тезис мы всегда управляем тем, что не до конца знаем — сушественная особенность теории управления по сравнению с другими естественнонаучными дисциплинами. В первую очередь, теория управления этим отличается от физики, где конечной целью является как можно более глубокое познание явлений природы и постоянное уточнение их математических моделей.

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий