Автоматизированные и автоматические системы управления

В последние десятилетия получили широкое распростра­нение автоматизированные и автоматические системы управле­ния (АСУ). АСУ представляют собой совокупность экономико-математических методов, технических средств (ПЭВМ, средств связи, устройств отображения информации, передачи данных и т.д.) и организационных комплексов, обеспечивающих рацио­нальное управление сложным объектом (предприятием, техно­логическим процессом и т.д.). Наиболее важная цель построения всякой АСУ — резкое повышение эффективности управления объектом (производственным, административным и т.д.) на ос­нове роста производительности управленческого труда и совер­шенствования методов планирования и гибкого регулирования управляемого процесса.

Примером реализации системы управления является сле­дящая система. Следящая система — система автоматического регулирования (управления), воспроизводящая на выходе с оп­ределенной точностью входное задающее воздействие, изменя­ющееся по заранее неизвестному закону. Блок-схема, поясня­ющая общий принцип действия следящей системы, приведена на рис. 1.6.

Головка самонаведения ракеты должна удерживать цель строго по центру перекрестия. Приемник головки самонаведе­ния ракеты на цель содержит четыре чувствительных сегмента: I, II, III, IV. Каждый сегмент воспринимает информацию в угле 90°. Величина сигнала в сегменте i пропорциональна части пло­щади объекта, попадающего в сегмент S. этого сегмента. Цель, захваченная головкой самонаведения (выделена как малый диск), находится немного левее и ниже направления движения раке­ты. В результате сумма сигналов от цели, воспринимаемая го­ловкой самонаведения по горизонтали (по углу места), демон­стрирует следующее соотношение:

S₁+S₂<S₃+S₄,

что означает необходимость повернуть управляющими рулями ракету вниз (чтобы уравнять сигналы в верхнем и нижнем полу­шарии головки Sj + S₂= S₃+ S₄). При этом величина управляю­щего сигнала равна по величине и противоположна по знаку разности сигналов в угломестной плоскости:

Сумма сигналов от цели, воспринимаемая головкой самона­ведения по вертикали (по азимуту), демонстрирует соотноше­ние:

s₁+s₃>s₂+s₄,

что означает необходимость повернуть управляющими рулями ракету вниз (чтобы уравнять сигналы в левом и правом полуша­рии головки S1 + S₃ = S₂ + S₄). При этом величина управляющего сигнала равна по величине и противоположна по знаку разно­сти сигналов в азимутальной плоскости:

=-[(S₁+S₃)-(S₂+S₄)].

Расчет следящей системы при ее проектировании в целом основан на теории автоматического регулирования и управле­ния. Одна из главных целей динамического расчета следящих систем — синтез корректирующих устройств исходя из задан­ных требований к качеству процесса управления.

Основы теории управления предполагают активный процесс познания общественных закономерностей, тенденций развития и разработку соответствующей программы деятельности. По мере развития общества объем и глубина использования объективных закономерностей возрастают, а роль и значение стихийных ре­гуляторов сокращаются. Не все объекты и явления поддаются строгому регулированию. Вместе с тем хотя каждое из них во многом случайно, но в массе своей они носят статистический характер, и вероятность их наступления может быть более или менее точно исчислена. Это создает возможность учета и влия­ния на них.

Таким образом, основы теории управления предполагают осуществление субъектом управления ряда последовательных операций: подготовку и принятие решений (директив, планов, законов, правил и т.д.), организацию выполнения решений и контроль их выполнения, подведение результатов. Оно неотде­лимо от систематического обмена информацией между компо­нентами управляемой системы, а также управляемой системы с окружающей средой. Информация позволяет субъекту управле­ния иметь представление о состоянии системы в каждый дан­ный момент времени, о достижении (или недостижении) задан­ной цели, с тем чтобы воздействовать на систему и обеспечить выполнение управленческого решения.