Введение. Учебно-методическое пособие

В.Н. Леонтьев

АНАЛИЗ СИСТЕМ

АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ

Часть I

Учебно-методическое пособие

Санкт-Петербург

УДК 676-5(075)

ББК

Леонтьев В.Н. Анализ систем автоматического управления /СПбГТУРП.- СПб., 2014. - с.

В настоящем пособии рассмотрены вопросы анализа систем автоматического управления.

Пособие предназначено для студентов очной формы обучения по направлению 27.03.04 «Управление в технических системах» при изучении дисциплины «Теория автоматического управления», а также может быть полезно студентам любой формы обучения, занимающимся решением задач анализа систем автоматического управления.

Рецензенты:

заведующий кафедрой автоматизации процессов химической промышленности Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета), д-р техн. наук Русинов Л.А.

заведующий кафедрой автоматизации процессов и производств СПбГТУРП, канд. техн. наук Суриков В.Н.

Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом университета в качестве учебно-методического пособия.

Рекомендовано к изданию Редакционно-издательским советом университета в качестве учебного пособия.

Ó Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров, 2014

Ó Леонтьев В.Н., 2014

ВВЕДЕНИЕ

Основой жизни человеческого общества на протяжении тысячелетий всегда был труд – для организации мира человека в интересах его жизни и развития.

Для того чтобы выжить, а затем совершенствоваться, человек, слабый по своим энергетическим возможностям, должен был воспользоваться вспомогательными средствами – орудиями труда. Способность изобретать, создавать, а затем управлять орудиями труда выделила человека из всех других существ на земле. По мере совершенствования орудия труда позволяли увеличивать возможности человека, эффективность его деятельности. Они снижали утомляемость человека и давали возможность разрешать многие сложные задачи, которые он перед собой ставил. Таким образом, совершенствуя на протяжении своей истории орудия труда, человечество к настоящему времени пришло к такому их развитию, когда человек оказывается заменен орудиями труда во многих отраслях своей деятельности. На сегодня уровень развития техники во многом связывается с понятием автоматизации.

Процесс автоматизации заключается в замене человека машинами при выполнении различного рода производственных задач. Можно говорить о частичной или полной автоматизации относительно конкретной решаемой задачи. Так, например, водяное колесо заменило человека и дало ему возможность использовать энергию воды для приведения в действие различных технических устройств. В этом случае можно было бы говорить о полной автоматизации. Однако с точки зрения процесса получения готовой продукции, например, муки, где требовалось осуществить доставку зерна на мельницу, его погрузку, выгрузку и подачу в жернов, наблюдение за процессом помола и управление им и т.д., можно говорить лишь о частичной автоматизации.

В настоящее время, если бы мы представили себе полностью автоматизированное предприятие, на котором без участия человека производятся все транспортные операции, протекают технологические процессы, решаются задачи по управлению как отдельными агрегатами, так и производством в целом, вырабатывается и распределяется энергия, то, очевидно, что образ такого предприятия – это образ пусть и недалекого, но будущего.

Однако уже на сегодняшний день можно говорить о существенном высвобождении человека от однообразных и утомительных операций, о замене его на опасных для его здоровья производствах. Ограниченные возможности человеческого организма с применением средств автоматизации перестают быть тормозом для роста производительности труда.

Наряду с разработкой и внедрением новых технологий автоматизация является одним из способов усовершенствования производства, повышающего его эффективность с точки зрения производительности, качества продукции и т.п. Вместе с тем, задачи, которые ставит перед собой человечество на ближайшее будущее, например по освоению космоса и богатств Мирового океана, по работе с радиоактивными веществами могут быть решены только с использованием автоматов, т.е. таких технических устройств, машин и агрегатов, которые могут работать самостоятельно, без постоянного вмешательства человека.