Сборник технических статей

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта
Главная Интегрированные системы проектирования и управления Основные понятия АСУ - Основные понятия ИСПиУ

Основные понятия АСУ - Основные понятия ИСПиУ

Печать
Индекс материала
Основные понятия АСУ
Основные понятия ИСПиУ
Функции управления
Организация структур управления
Основы концепций MRPII, ERP, APS, CSRP
Общие проблемы автоматизации управления предприятием
Все страницы

Основные понятия ИСПиУ

ИСПиУ — это интегрированные системы проектирования и управления. Разберем эти понятия.

Автоматизированная система — это человеко-машинная система, т.е. человек — соавтор в выборе решений. Данная система создается и внедряется при невозможности иметь в данном случае автоматическую систему. То есть, автоматическая система не может отследить все возможные состояния объекта или присутствуют какие-либо помехи, которые данная система не в состоянии обработать.

Вообще, под системой понимают совокупность взаимосвязанных элементов обладающих некоторыми свойствами единства и целостности. Система всегда существует и при введении или исчезновении хотя бы одного из элементов система умирает или появляется новая система, — в этом заключается свойство единства. А свойство целостности заключается в том, что свойства системы в принципе не сводятся к совокупности свойств объектов.

Под управлением понимают целенаправленное воздействие на объект для достижения им желаемого состояния (характеристик).

Под объектом понимаем все что угодно. Те воздействия, которые заставляют объект менять состояние называют входными, а те переменные, которые характеризуют состояние объекта, называют выходными. Часть воздействий на объект играют роль целенаправленных воздействий, — эту часть называют управлением. Часть воздействий мешают управлению, — их называют возмущающими воздействиями. Часть переменных мы можем наблюдать, — они называются наблюдаемыми. На основании наблюдаемых переменных (Y) и желаемых результатов (Y`) вырабатывается управляющее воздействие (dY = Y`-Y).

Иногда говорят про Интегрированные Системы Автоматизированного Управления (ИСАУ). Здесь нераскрытым словом является интеграция. Под интеграцией понимают взаимосвязанную деятельность разнородных подсистем.

Интеграция производится по вертикали и по горизонтали (уровню). Пример интеграции по вертикали: ОГАС → АСУ Отрасли →  АСУ Производства → АСУ Цеха → АСУ Участка → АСУ Процесса.

Принципы управления

1. Управление по отклонению.

Управляющее воздействие вырабатывается на основе анализа отклонения от заданной траектории. Различают два вида управления по отклонению, — это так называемые алгоритм мягкой и жесткой посадки. Алгоритм жесткой посадки состоит в том, что при каждом отклонении рассчитывается такое воздействие, чтобы систему вернуть на первоначальную расчетную траекторию. Алгоритм мягкой посадки состоит в том, что при каждом отклонении происходит расчет новой траектории для достижения заданной цели. Применение того или иного алгоритма оправдано в разных случаях. Например, когда корабль движется в море, он естественно откланяется от первоначальной траектории. Применение в таком случае алгоритма жесткой посадки крайне нецелесообразно (смотри рис. справа). Красным цветом на этом рисунке покарана траектория корабля при применении алгоритма жесткой посадки (корабль возвращаясь на траекторию, — проскакивает ее в силу инертности). Синим цветом на том же рисунке показана траектория корабля при применении алгоритма мягкой посадки. Как видно в данном случае применение алгоритма мягкой посадки позволяет сократить время движения, расход топлива и т.п. В другом случае когда самолет заходит на посадку применение алгоритма мягкой посадки (постоянный перерасчет траектории) может привести к тому что самолет должен будет садится по вертикали вниз (смотри рис. слева). В данном случае необходимо использовать алгоритм жесткой посадки.

2. Управление по возмущению.
Иногда, управляя по возмущению, мы выигрываем во времени и можем избежать отклонения. Например, если человека кусает ядовитая змея и дав пострадавшему противоядие (не дожидаясь отклонения), мы тем самым можем избежать этого отклонения.