Объект и орган управления

Любая система управления состоит из объекта и органа управления, причем орган управления находится в контуре обратной связи (рис. 1).

Рис. 1. Схема системы управления

Переменные:

X - входы;

Y - выходы;

Y' - состояния объекта управления, измеренные органом управления;

ξ- вектор случайных возмущений;

tЄT, где Т — цикл управления (временной интервал, в течение которого достигаются цели управления).

׀Y'(t)׀ < ׀Y(t)׀, за счет ошибок измерения, методов передачи информации, искажений и шумов, т.е. наблюдаемость объекта управления ограничена поступающей информацией и не является полной.

Орган управления должен иметь:

Цель (G), без цели управление невозможно.

Модель объекта управления (М), это знание объекта.

Ограничения (L) ресурсов, методов, знаний.

Состояние внешней среды (W).

Gt — Y_ж (Ту) определение цели, основано на желаемых результатах, конечном состоянии объекта управления.

Y'(t) сопоставляется с G, M, L, W и вычисляется текущее отклонение от цели:

δY(t) = Y_ж (t) - Y(t), если δY = 0, то управление не требуется.

Управляющие воздействия U(t) зависят от отклонений δY(t), G, M, L, W:

Ū(t) = F [dY(t), G, M, L, W,], где Ū (t) - вектор управляющих воздействий.

В координатах Y₁, Y₂ достижение цели можно показать графически в виде фазовой траектории (рис. 2)

Рис. 2. Фазовые траектории

Если рассматривать систему управления в системе координат (Yl, Y2), которая называется фазовой плоскостью, то с течением времени получается фазовая траектория. Реальная траектория всегда отличается от заданной и управление приводит их в соответствие.

Объект управления - объект, для достижения желаемого результата которого необходимы и допустимы специальные организационные управляющие воздействия.

Цель управления - значение, соотношение значений координат объекта управления или их изменение во времени, при котором обеспечивается достижение желаемого результата функционирования объекта.

Управляющее воздействие — воздействие на объект управления, предназначенное для достижения цели.

F — функция управления — совокупность действий управляющего объекта, относительно однородных по некоторому признаку, направленных на достижение частной цели, подчиненной общей цели управления.

Система возмущений - воздействие извне на систему управления, затрудняющее достижение цели управления.