Обычная система - управление
Cтраница 2
Другими словами, если даже импульсная функция гнгтемн известна, то необходимо погнить, кяк испгпьчл-вать эти сведения для построения управляющего устройства. При проектировании обычных систем управления инженеры часто используют импульсную функцию для вычисления передаточной функции объекта, на основе которой проектируется остальная часть системы. [16]
Главным результатом типизации и автоматизации процессов проектирования АСУ является создание более совершенных систем управления. Нельзя противопоставлять АСУ и обычную систему управления; АСУ создается не рядом и не параллельно с существующей системой управления. Процесс создания АСУ есть последовательное и постепенное внедрение более совершенных экономических методов и технических средств в существующую систему управления. Эти новые, совершенные методы и средства должны естественным образом врасти в структуру управления, стать неотъемлемой ее составной частью, способом ее лучшего функционирования. [17]
Во многих случаях применения самонастраивающуюся систему целесообразно строить на базе имеющейся несамонастраивающейся системы управления. При этом самонастраивающаяся система представляет собой обычную систему управления с присоединенным к ней блоком самонастройки. [18]
Понятие следящей системы не является абсолютным. Это значит, что рассмотрение системы управления как следящей системы может представлять интерес для какой-то конкретной проблемы и являться вполне обоснованными в то же время и для других проблем. Эта же система может рассматриваться, как обычная система управления без учета обратной связи. [19]
В предыдущих главах при исследовании различных систем управления предполагалось, что характеристики объектов и действующих возмущений неизменны. В действительности приходится сталкиваться с ситуациями, когда характеристики, влияющие на качество управления, меняются в широких пределах и непредвиденным образом. Иными словами, происходит старение априорной информации и обычные системы управления оказываются мало эффективными. Естественно возникает проблема повышения эффективности управления. [20]
В работе впервые изложены методы и результаты моделирования и оптимизации, полученные на полупромышленной ректификационной установке в Английской национальной физической лабораториии в г. Теддингтоне. Полученная модель была использована для выработки оптимальной стратегии управления, минимизирующей функцию при наличии входных возмущений по составу питания. Результаты работы установки при оптимальном управлении, рассчитанном методами динамического программирования, сравниваются с результатами работы обычной системы управления. [21]
 |
Силуэты нефтстрсшспортных судов. [22] |
Однако при большом числе задвижек эта стоимость, приходящаяся на каждую задвижку, уменьшается. Общее содержание всех приборов телеуправления, как показал опыт компании, обходится дешевле, чем стоимость эксплуатации при обычной системе управления. [23]
Внешняя простота большинства этих задач и в то же время невозможность использования обычных методов расчета систем управления свидетельствуют о том, что само по себе строгое определение приспосабливающейся системы управления не имеет большого значения; используя понятие приспосабливания, мы хотим получить новую точку зрения и новые методы расчета систем управления, что в свою очередь приведет к появлению новых систем или новых классов систем, проектирование которых можно будет проводить просто и логически обоснованно. Если использование принципа приспосабливания приведет к такому решению, то несущественно, сможем ли мы четко разграничить приспосабливающиеся и обычные системы управления. [24]
Типичным примером систем второго типа может служить конечный автомат. Влияние, оказываемое начальным состоянием на выходной сигнал такого устройства, вообще говоря, одинаково в любой момент времени независимо от того, как далеко он отстоит от начала работы автомата. С другой стороны, начальные состояния большинства систем с непрерыв ными пространствами состояний, таких, как линейные сети или самые обычные системы управления и связи, оказываются асимптотически несущественными. Такие системы имеют тенденцию забывать свое начальное состояние. Это очень важное свойство рассматриваемых систем, поскольку они обычно предназначены для взаимно однозначного преобразования входного сигнала в выходной по крайней мере за достаточно длительный период. Преобразование, при котором на выходной сигнал влияет не только вид входного сигнала, но и начальное состояние системы, безусловно нежелательно, и чем быстрее забывается начальное состояние, тем это лучше для дела. В действительности отсутствие такого свойства указывает на другое, еще более нежелательное свойство системы, а именно на ее неустойчивость. Неустойчивые же системы являются бесполезными для любых приложений. [25]
В то же время процесс определения динамических характеристик объекта путем измерения его импульсных или переходных функций оказывается более удобным для автоматизации. К сожалению, в области определения динамических характеристик нелинейных объектов сделано еще очень мало, за исключением простейших случаев, когда вид модели известен из физических соображений и на этом основании можно определить полную модель системы. Отсутствие теоретически обоснованных методов анализа даже относительно простых нелинейных систем затрудняет развитие приспосабливающихся систем управления, которые по своим качествам превосходят обычные системы управления. Но если мы хотим получить такое улучшение, не прибегая к использованию слишком сложных, тяжелых и крупногабаритных компонент, то оказывается, что большую часть времени приспосабливающиеся системы должны работать в нелинейном режиме. [26]
Первые эксперименты по использованию прямого цифрового управления в заводских условиях были проделаны в 1962 г. Имперской химической промышленной компанией и компанией Монсанто. Этот способ управления позволяет с помощью ЭЦВМ вычислять необходимое перемещение регулирующего органа быстрее, чем с помощью аналоговых устройств. Тем не менее благодаря новизне этой отрасли имеется много различных мнений относительно методов применения ЭЦВМ. Один из наиболее важных и спорных вопросов заключается в нахождении алгоритма управления или цифрового представления управляющих воздействий обычной системы управления. Это особенно важно тогда, когда в системе управления имеются такие цепи регулирования, которые легко могут быть представлены в виде цифровых устройств, а использование аналоговых методов связано с определенными трудностями. Ниже будут обсуждены некоторые новые предложения и результаты, относящиеся к этим управляющим функциям. [27]
Требуется найти удовлетворительный регулятор для нормальной работы объекта регулирования. Если вход главного регулятора реагирует только на входное воздействие системы, то в целом система называется разомкнутой. Такая система является вполне приемлемым устройством в том случае, если она может быть заранее определена, а также известны возможные возмущения и сигналы управления. Однако, если эти элементы полностью неизвестны ( например, класс ожидаемых сигналов управления или возмущения нагрузки может быть известен только на основании статистической информации), регулятор должен быть дополнительно функционально связан с выходом объекта регулирования; в таком случае система называется замкнутой системой регулирования. Для того чтобы качественно спроектировать автоматический регулятор, инженер должен получить информацию о характеристиках объекта регулирования и о том, как они отклоняются при изменении окружающих условий. Без этих данных конструкция обычной системы управления будет плохой. [28]
Уже много раз писалось о применении манипуляторов в космосе и под водой, на атомных электростанциях и под землей - всюду, где пребывание человека опасно или нежелательно. Широко известны биоманипулятор-ные протезы для инвалидов, управляемые биотоками. Соответственно выделенный сигнал нужно усилить и использовать в цепи управления. Эксперименты показали, что глазное яблоко может поворачиваться с угловой скоростью до 30 в секунду и следить за целью довольно точно. По сравнению с обычной системой управления глаз-мозг - рука такой способ оказывается и быстрее и точнее. По-видимому, он мог бы пригодиться опять-таки космонавтам в условиях перегрузок, когда трудно пошевелить рукой. Последний крик манипуляторостроения - это так называемая Рука Эрнста, построенная швейцарским аспирантом Генрихом Эрнстом под руководством известных кибернетиков Клода Шеннона и Марвина Минского. Оснащенная фотоэлементами и контактными датчиками, спаренная с электронной вычислительной машиной Рука Эрнста может самостоятельно собрать кубики, разбросанные на полу, и сложить их в коробку. [29]
Чувствительностью систем автоматического регулирования называют показатель, характеризующий степень зависимости ее динамических свойств от вариации параметров. Задача изучения чувствительности возникает, во-первых, в связи с тем, что в процессе работы параметры системы регулирования не остаются постоянными и начально принятые настройки уже не соответствуют желаемому режиму работы системы. Во-вторых, принятые значения параметров системы в процессе ее проектирования и расчета не строго соответствуют их действительным значениям, а отличаются от них. Поэтому представляет интерес оценка - насколько существенно может влиять на динамические свойства системы малое изменение параметров. Наконец, при расчете систем регулирования обычно пренебрегают рядом параметров, называя их малыми. Этот последний случай особенно существен, ибо проблема чувствительности здесь может непосредственно перейти в проблему грубости. Изменение параметров в системах регулирования может обусловливаться действием внешних помех или изменением внутренних свойств характеристик в процессе работы. В технике регулирования значительное место занимает разработка методов обеспечения заданного качества динамических процессов в условиях изменения параметров. Для этого создаются самонастраивающиеся системы, изменяющие в процессе работы свои параметры и даже структуру. Возникло стремление пересмотреть возможности обычных систем управления с обратной связью с тем, чтобы уменьшить их чувствительность к вариациям параметров более простыми и дешевыми средствами, чем введение самонастройки, - правильным выбором параметров отдельных звеньев и связей и надлежащим синтезом структурной схемы. [30]
Страницы: 1 2 3