Реферат: Введение в информационные технологии управления

Объектом управленияможет быть машина, аппарат, установка, комплекс машин или аппаратов, цех или предприятие. В системах управления часто объектами управления являются системы автоматического регулирования.

Состояние объекта или системы характеризуется совокупностью переменных величин – параметров состояния (переменных состояния).

Переменные, характеризующие состояние объекта управления, по которым ведется управление, называются управляемыми переменными. Их также называют выходными переменнымиили выходом.

Величины, характеризующие внешнее влияние на объект, называются входными воздействиямиили входными сигналами (входом). Воздействия на объект, вырабатываемые управляющим устройством, называют управляющими воздействиями.

Внешнее воздействие, определяющее требуемый закон изменения управляемой величины, называется задающим воздействием. Это воздействие поступает от специального задающего устройства (элемента).

Воздействия на объект, не зависящие от системы управления, называются возмущающими воздействиями (возмущениями). Различают два вида возмущающих воздействий:

· нагрузка;

· помехи.

Нагрузкойявляется внешнее воздействие, приложенное к управляемому объекту, не зависящее от управляющего устройства и являющееся причиной изменения режима работы объекта.

Помехи – это внешние воздействия на отдельные элементы управляющего устройства или объекта управления, не содержащие информации, необходимой для управления. Помехамиявляются ошибки измерительных приборов, сбой в электронных машинах и другие нежелательные явления.

Реальные сигналы в системе управления всегда являются смесью полезного сигнала и помехи.

На рис. 1.2 схематически показаны переменные, характеризующие воздействия и состояние объекта управления.

Здесь:

– совокупность управляемых (выходных) переменных обозначена вектором

- совокупность управляющих воздействий – вектором

- задающих воздействий вектором –

- возмущающих воздействий – вектором .

Совокупность переменных, характеризующая состояние объекта управления, обозначим вектором .Если считать, чтов системе осуществляется управление всеми координатами состояния объекта, то векторы х и у совпадают.

В общем случае вектор у является нелинейной векторной функцией управляющих переменных и внешних воздействий:

(1)

Координаты векторов и и у называют соответственно управляющимии управляемыми координатами.

Если объект управления характеризуется одной управляющей и одной управляемой величиной, т.е. векторы у и и имеют по одной координате, то объект называется простым, одномерным или односвязным.

Если векторы у и и имеют несколько координат, то объект называется многомерным.

При наличии нескольких взаимно связанных координат векторов
у и и – объект называют многосвязным.

Правило или функциональная зависимость, в соответствии с которой управляющее устройство формирует управляющее воздействие называется закономили алгоритмом управления.

В общем случае эта зависимость может быть записана так:

(2)

где F– некоторая, в общем случае нелинейная векторная функция от управляемых переменныху , задающих воздействий g и возмущающих воздействийf .

Каждый объект управления может рассматриваться в условиях статики и динамики.