1. Автоматика | -(древнегреческое «ауто» - сам, «матос» - усиление, действие) отрасль науки и техники, охватывающая теорию автоматического управления и технические средства, освобождающие человека от непосредственного выполнения операций по контролю и управлению производственными процессами и техническими объектами. |
2. Алгоритм функционирования | - совокупность предписаний, ведущих к правильному выполнению технического процесса в каком-либо устройстве или совокупности устройств (системе). |
3. Алгоритм управления | - совокупность предписаний, определяющая характер воздействий извне на управляемый объект с целью выполнения им заданного алгоритма функционирования. |
4. Управление | - процесс осуществления воздействий, соответствующих алгоритму управления. |
5. Управляемый объект | - устройство (совокупность устройств), осуществляющее технический процесс, который нуждается в оказании специально организованных воздействий извне для выполнения его алгоритма функционирования. |
6. Автоматическая система | - совокупность управляемого объекта и автоматического управляющего устройства, взаимодействующих между собой. |
7. Сигнал | - обусловленное (заранее договоренное) состояние или изменение состояния представляющего параметра, отображающее информацию, которая содержится в воздействии. |
8. Автоматическая система регулирования | - автоматическая система с замкнутой цепью воздействий, в которой управляющие воздействия вырабатываются в результате сравнения действительных значений управляемой величины с предписанными значениями. |
9. Элементарное звено | - искусственно выделяемая часть автоматической системы, соответствующая какому-нибудь элементарному алгоритму. |
10. Динамическое звено | - элементарное звено, осуществляющее изменение функциональной зависимости воздействия, подаваемого на вход звена, во времени. |
11. Представляющий параметр | - количественный показатель (параметр) несущей величины, изменения которого определяют изменения воздействия, передаваемого этой величиной. |
12. Несущая величина | - физическая величина, посредством которой передаётся воздействие. |
13. Функциональный блок | - конструктивно обособленная часть автоматической системы, выполняющая определённую функцию. |
14. Цель управления | - достижение определенных значений или соотношений значений координат процессов в объекте управления или их изменение во времени, при которых обеспечивается получение желаемых результатов функционирования объекта. |
15. Функциональная схема | - графическое изображение функциональных блоков и связей между ними, образующих автоматическую систему или часть ее. |
16. Типовое воздействие | - детерминированное воздействие, выбранное с учётом специфики работы системы: наиболее часто встречающееся или наиболее трудное для отработки. |
17. Регулирование | - частный случай управления, цель которого заключается в обеспечении близости текущих значений одной или нескольких координат объекта управления к их заданным значениям. |
18. Структурная схема отличается от функциональной тем, что элементы представляются математическими моделями, т.е. зависимостями выход-вход. |
Управление – более общий термин, чем регулирование, стабилизация, слежение,
|
|
|
|
ориентация, наведение. Причиной управления является цель.
Объект изучения ТАУ – автоматическая система управления.
Предмет изучения ТАУ – процессы, протекающие в САУ.
Цель изучения ТАУ – учёт приобретенных знаний в практической деятельности при
исследовании, проектировании, производстве, монтаже, наладке и эксплуатации
САУ.
Основной метод исследования в ТАУ – математическое моделирование. При изучении процессов управления в ТАУ абстрагируются от физических и конструктивных особенностей САУ и вместо реальных САУ рассматривают их
адекватные математические модели.
Место ТАУ среди других наук – ТАУ вместе с теорией функционирования элементов систем управления (датчиков, регуляторов, исполнительных механизмов) образует более широкую отрасль науки – автоматику. Автоматика, в свою очередь, является одним из разделов технической кибернетики. Техническая кибернетика изучает сложные автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) и предприятиями (АСУП), построенными с использованием управляющих электронных вычислительных машин.
Актуальность ТАУ – в настоящее время ТАУ наряду с новейшими разделами общей теории управления (исследование операций, системотехника, теория игр, теория массового обслуживания, теория выбора и принятия решений) играет важную роль в совершенствовании и автоматизации управления производством. Автоматизация является одним из главных направлений научно – технического прогресса и важным средством повышения эффективности производства. Современное промышленное производство характеризуется ростом масштабов и усложнением технологических процессов, увеличением единичной мощности отдельных агрегатов и установок, применением интенсивных, высокоскоростных режимов, близких к критическим, повышением требований к качеству продукции, безопасности персонала, сохранности оборудования и окружающей среды. Экономичное, надёжное и безопасное функционирование сложных технических объектов может быть обеспечено с помощью лишь самых совершенных технических средств, разработка, изготовление, монтаж, наладка и эксплуатация которых немыслимы без знания ТАУ.
Современные тенденции в автоматизации производства:
1. Широкое применение ЭВМ для управления;
2. Создание машин и оборудования со встроенными микропроцессорами, средствами измерения, контроля и регулирования;
3. Переход на децентрализованные (распределённые) структуры управления с микроЭВМ;
4. Внедрение человеко – машинных систем;
5. Использование высоконадёжных технических средств;
6. Автоматизированное проектирование систем управления.
Наряду с появлением и ростом новых направлений:
● интеллектуальное управление,
● гибридные системы,
● системы дискретных событий,
● нейросетевые системы,
● нечёткие системы -
интенсивно развивались традиционные разделы:
● нелинейное,
● адаптивное,
● робастное управление,
● методы идентификации и фильтрации.
Развитие нелинейных систем стимулируется практическими приложениями к задачам управления:
|
|
● роботами,
● манипуляторами,
● автомобилями,
● воздушными и космическими объектами,
● энергосистемами,
● биореакторами.
Если некоторое свойство системы сохраняется при достаточно малых вариациях её математической модели, то данное свойство называется грубым по отношению к выделенному классу вариаций.
Направления в развитии теории управления:
● Теория адаптивного и робастного управления;
● Теория нечёткого управления;
● Теория нейронных систем и нейрокомпьютинг;
● Теория нейро - нечётких систем;
● Теория катастроф, хаос и фракталы;
● Синтез систем управления методами дифференциальной геометрии;
● Игровые подходы в управлении.