Объект управления

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Объект управления — обобщающий термин кибернетики и теории автоматического управления, обозначающий устройство или динамический процесс, управление поведением которого является целью создания системы автоматического управления.

Ключевым моментом теории является создание математической модели, описывающей поведение объекта управления в зависимости от его состояния, управляющих воздействий и возможных возмущений (помех). Формальная математическая близость математических моделей, относящихся к объектам различной физической природы, позволяет использовать математическую теорию управления вне её связи с конкретными реализациями, а также классифицировать системы управления по формальным математическим признакам (например, линейные и нелинейные).

В теории автоматического управления считается, что управляющее воздействие на объект управления оказывает устройство управления. В реальных системах устройство управления интегрировано с объектом управления, поэтому для результативной теории важно точно определить границу между этими звеньями одной цепи. Например, при проектировании системы управления самолётом, считается, что устройство управления рассчитывает углы отклонения рулей, а математическая модель самолёта как объекта управления, должна, с учётом этих углов, определять координаты центра масс и угловое положение самолёта. Уравнения аэродинамики весьма сложные в общем виде, но в ряде случаев могут быть упрощены путём линеаризации, позволяя создать линеаризованную модель системы управления.

Объект управления в технической системе[1][править | править код]

В каждой технической системе (ТС) существует функциональная часть — объект управления (ОУ). Функции ОУ ТС заключаются в восприятии управляющих воздействий (УВ) и изменении в соответствии с ними своего технического состояния (далее — состояния). ОУ ТС не выполняет функций принятия решений, то есть не формирует и не выбирает альтернативы своего поведения, а только реагирует на внешние (управляющие и возмущающие) воздействия, изменяя свои состояния предопределенным его конструкцией образом.

Объекты управления ТС состоят из двух функциональных частей — сенсорной и исполнительной.

Сенсорная часть образована совокупностью технических устройств, непосредственной причиной изменения состояний каждого из которых является соответствующие ему и предназначенные для этого управляющие воздействия.[источник не указан 3147 дней] Примеры сенсорных устройств: выключатели, переключатели, задвижки, заслонки, датчики и другие подобные им по функциональному назначению устройства управления техническими системами.

Исполнительная часть образована совокупностью материальных объектов, все или отдельные комбинации состояний которых рассматриваются в качестве целевых состояний технической системы, в которых она способна самостоятельно выполнять предусмотренные её конструкцией потребительские функции.[источник не указан 3147 дней] Непосредственной причиной изменения состояний исполнительной части ТС (ОУ ТС) являются изменения состояний её сенсорной части.

Классификация промышленных объектов управления[править | править код]

Согласно теории автоматического управления классифицировать ОУ можно по разным признакам.

По характеру протекания технологических процессов разделяют на:

  • циклические,
  • непрерывно-циклические,
  • непрерывные.

По характеру установившегося значения выходной величины объекта при действии на него и его вход ступенчатого сигнала, объекты бывают:

  • с самовыравниванием
  • без самовыравнивания.

По количеству входных и выходных величин и их взаимосвязи классифицируются как:

  • одномерные
  • многомерные.

Важной характеристикой объекта управления являются статические характеристики, которые устанавливают связь между установившимися значениями входа и выхода объекта.

По виду статических характеристик объекты делятся на линейные и нелинейные.

Объекты также могут быть стационарные и нестационарные. В нестационарных объектах параметры изменяются с течением времени, т.е. дрейфуют. Такие явления должны учитываться при проектировании соответствующих систем управления.[2]

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Кириллов Н. П. Признаки класса и определение понятия «технические системы» // Авиакосмическое приборостроение, № 8, 2009. С.32-38.
  2. Шидловский С.В. Автоматизация технологических процессов и производств: Учебное пособие. –Томск: Изд-во НТЛ, 2005. –с.7-10

Литература[править | править код]

  • P. P. Vaidyanathan and T. Chen. Role of anticausal inverses in multirate filter banks -- Part I: system theoretic fundamentals (англ.) // IEEE Trans. Signal Proc. : journal. — 1995. — May.
  • P. P. Vaidyanathan and T. Chen. Role of anticausal inverses in multirate filter banks -- Part II: the FIR case, factorizations, and biorthogonal lapped transforms (англ.) // IEEE Trans. Signal Proc. : journal. — 1995. — May.
  • В.И. Зубов. Теория уравнений управляемого движения (неопр.). — Л.: ЛГУ, 1980.

Ссылки[править | править код]