Разомкнутые и замкнутые системы управления.

Если рассматривать процессы управления в системе с точки зрения взаимосвязи между входом и выходом, т.е. взаимозависимости процессов выработки и реализации программы управления, можно выделить:

системы управления, работающие по принципу разомкнутого контура;

системы, работающие по замкнутому контуру (управление с обратной связью).

Управление в разомкнутой системе (жесткое управление) возможно только в том случае, если имеется полная определенность будущих воздействий внешней среды и состояния системы, а также несущественность влияния непредвиденных возмущений (помех) или полная защищенность объекта управления от них.

Если свойства управляемой системы и внешние возмущения полностью известны, а цель управления достижима, то заранее рассчитывается закон изменения управления во времени, программа которого жестко реализуется.

По существу, решения принимаются здесь однократно, сразу на весь период достижения поставленной цели. Такое управление еще называют иногда программным. Принципиальная схема жесткого управления представлена на рис. 20.1.

Согласно схеме, управляющая система на основании входной информации Х непосредственно обеспечивает функционирование управляемого процесса в заданных пределах.

Примером жесткого управления является управление работой тормозной системой автомобиля без АВС, работа автоматического светофора в режиме, не учитывающем фактическое состояние транспортного потока на перекрестке и т.п.

Рис. 20.1. Схема разомкнутой (жесткой) системы управления

Однако на практике условия работы, когда передаточная функция системы не изменяется в процессе работы, встречаются крайне редко. Эффективное управление может быть обеспечено только при наличии обратной связи, роль которой выполняет информация о результатах управления.

Управление с обратной связью базируется на следующих положениях.

Если возможно изменение только параметров состояния управляемой системы (объекта управления), т.е. известно следствие, а не причина, то, получая информацию о состоянии, можно изменять управление, которое здесь оказывается зависящим от определенного состояния системы управления, т.е. от полученной информации.

Принципиальная схема управления системы с обратной связью приведена на рис. 20.2.

В схеме управления с обратной связью выход системы Z (или некоторая его функция) подается на управляющую часть и сравнивается с входным воздействием X (или некоторой его функцией). При этом определяется отклонение выхода от заданной величины. Следовательно, управляющее воздействие в этом случае является функцией как входной величины (X), так и отклонения (X-Z).

Примеры систем управления с информационной обратной связью: автоматическая антиблокировочная система регулирования торможения (фиксированное отклонение выхода – начало проскальзывания колес при торможении); изменение параметров движения автомобиля водителем в зависимости от дорожной ситуации; регулирование цены, например, на сервисные услуги, на основе баланса спроса и предложения в рыночных условиях и т.п.

Рис. 20.2. Схема система управления с обратной связью

В заключение следует отметить, что обратная связь может действовать в системе не только от выхода (выполнение плана по ТО и ремонту), но и от входа системы (данные о неисправностях, поступающих на ТО и ремонт автомобилей, их марках и т.п.). Указанное условие является важным фактором производственных систем, рассматриваемых с точки зрения управления.

Разновидностью управления систем с обратной связью является управление по возмущению (отклонению) контролируемого параметра от заданной величины. Если возмущения (помехи) заранее не известны, но могут проявиться в процессе управления, то управляющее воздействие формируется как функция возмущений. Например, в процессе оперативного управления производством ТО и ремонта могут выявляться отклонения от намеченного хода работ (несвоевременная постановка автомобилей на посты, выявление дополнительного объема работ, отказ оборудования и т.п.), которые вынуждают диспетчера принимать соответствующие решения.

Дата добавления: 2015-07-19