Реферат: Классификация автоматизированных систем управления - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Классификация автоматизированных систем управления

Банк рефератов / Информатика, информационные технологии

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 27 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

16 Содержание Введение 2 1. Клас сификация АСУ 3 1.1. Инфо рмационные системы 3 1.2. Упра вляющие системы 4 2. Приз наки классификации АСУ 6 2.1. Крит ерии классификации 6 2.2. Клас сификация систем и автоматизация управления сложными системами 8 Заклю чение 15 Списо к литературы 16 Введение АСУ – это, как правило, система «человек-машина», приз ванная обеспечивать автоматизированный сбор и обработку информации, н еобходимый для оптимизации процесса управления . В отличие от автоматических систем, где человек полностью исключён из контура управления, АСУ предполагает активное участие чело века в контуре управления, который обеспечивает необходимую гибкость и адаптивность АСУ . В зависимости от роли человека в процессе управления, форм связи и функционирования звена «человек-машина», оператором и ЭВМ, между ЭВМ и средствами контроля и управления все системы можно разделит ь на два класса : 1 . Информационные системы, обеспечив ающие сбор и выдачу в удобном виде информацию о ходе технологического ил и производственного процесса . В рез ультате соответствующих расчётов определяют, какие управляющие воздей ствия следует произвести, чтобы управляемый процесс протекал наилучши м образом . Основная роль принадлежи т человеку, а машина играет вспомогательную роль, выдавая для него необх одимую информацию . 2 . Управляющие системы, которые обес печивают наряду со сбором информации выдачу непосредственно команд ис полнителям или исполнительным механизмам . Управляющие системы работают обычно в реальном масштабе врем ени, т.е. в темпе технологических или производственных операций . В управ ляющих системах важнейшая роль принадлежит машине, а человек контролир ует и решает наиболее сложные вопросы, которые по тем или иным причинам н е могут решить вычислительные средства системы . 1 . Классификация АСУ 1.1. Ин формационные системы Цель таких систем – получение оператором информации с высокой достоверностью для эффективного принятия решений . Характерной особенностью для информационн ых систем является работа ЭВМ в разомкнутой схеме управления . Причём возможны информационные системы ра зличного уровня . Информационные системы должны, с одной стороны, представлять отчёты о но рмальном ходе производственного процесса и, с другой стороны, информаци ю о ситуациях, вызванных любыми отклонениями от нормального процесса . Различают два вида информационных систем : информационно-справочные (пассивные ), которые поставляют информацию оператору после его связи с системой по соответствующему запросу, и информационно-советующие (акти вные ), которые сами периодически выд ают абоненту предназначенную для него информацию . В информационно справочных системах ЭВМ необходима только для сбора и о бработки информации об управляемом объекте . На основе информации, переработанной в ЭВМ и предоставленной в удобной для восприятия форме, оператор принимает решения относительно способа управления объектом . Системы сбора и обработки данных выполняют в основном те же функции, что и системы централизованного контроля и являются более высокой ступень ю их организации . Отличия носят преи мущественно качественный характер . В информационно-советующих системах наряду со сбором и обработкой инфо рмации выполняются следующие функции : определение рационального технологического режима функционирования по отдельным технологическим параметрам процесса ; определение управляющих воздействий по всем или отдельным параметрам процесса ; определение значений (величин ) уста новок локальных регуляторов . Данные о технологических режимах и управляющих воздействиях поступают через средства отображения информации в форме рекомендаций оператору . Принятие решений оператором основ ывается на собственном понимании хода технологического процесса и опы та управления им . Схема системы сове тчика совпадает со схемой системы сбора и обработки информации . 1.2. Уп равляющие системы Управляющая система осуществляет функции управлени я по определённым программам, заранее предусматривающим действия, кото рые должны быть предприняты в той или иной производственной ситуации . За человеком остаётся общий контро ль и вмешательство в тех случаях, когда возникают непредвиденные алгори тмами управления обстоятельства . У правляющие системы имеют несколько разновидностей . Супервизорные системы управления . АСУ, функционирующая в режиме супервизорного управления, предназначен а для организации многопрограммного режима работы ЭВМ и представляет с обой двухуровневую иерархическую систему, обладающую широкими возможн остями и повышенной надёжностью . Уп равляющая программа определяет очевидность выполнения программ и подп рограмм и руководит загрузкой устройств ЭВМ . Системы прямого цифрового управления . ЭВМ непосредственно вырабатывает оптимальные управляющие во здействия и с помощью соответствующих преобразователей передаёт коман ды управления на исполнительные механизмы . Режим прямого цифрового управления позволяет применять более эффективные принципы регулирования и управления и выбирать их оптимал ьный вариант ; реализовать оптимизи рующие функции и адаптацию к изменению внешней среды и переменным парам етрам объекта управления ; снизить р асходы на техническое обслуживание и унифицировать средства контроля и управления . 2 . Признаки классификации АСУ 2.1. Кр итерии классификации Классификация АСУ существенным образом зависит от кр итериев классификации . По виду используемой управляющим устройством информации различают раз омкнутые и замкнутые АСУ : в разомкну тых системах отсутствует обратная связь между выходом объекта управле ния и входом управляющего устройства . В таких системах управляемая величина не контролируется . При наличии обратной связи объект управ ления и управляющее устройство образуют замкнутый контур, обеспечиваю щий автоматический контроль за состоянием объекта управления . По характеру изменения задающего воздействия АСУ можно отнести к следу ющим видам : - автоматической стабилизации, задающее воздействие в которых постоянно ; эти системы пред назначены для поддержания постоянства некоторого физического парамет ра (температуры, давления, скорости вращения и т.д.); - программного управления, задающее воздействие в кот орых изменяется по какому– либо заранее известному закону (например, по определенной программе может осуществляться изменение скорости враще ния электропривода, изменение температуры изделия при термической обр аботке и т.д.); - следящие, задающее воздействие в которых изменяется по произвольному, заранее неизвестному закону (используются для управл ения параметрами объектов управления при изменении внешних условий ). В последние годы все большее значение приобретают адаптивные АСУ, харак теризующиеся действием на объект управления каких– либо абсолютно неи звестных факторов . В результате воз никает необходимость решения задачи управления в условиях неопределен ности исходных данных для принятия решения об управляющих воздействия х . Эти системы могут приспосабливат ься к изменениям внешней среды и самого объекта управления, а также улуч шать свою работу по мере накопления опыта, т.е. информации о результатах управления . В свою очередь адаптивные АСУ делятся на : - оптимальные, которые обеспечивают автоматическое по ддержание в объекте управления наивыгоднейшего режима ; - самонастраивающиеся, параметры объекта управления у которых не остаются неизменными, а преобразуются при изменении внешних условий ; - самоорганизующиеся, алгоритм работы у которых не ост ается неизменным, а совершенствуется при изменении параметров объекта управления и внешних условий ; - самообучающиеся, которые анализируют накопленный оп ыт управления объектом и на основании этого автоматически совершенств уют свою структуру и способ управления . По характеру действия АСУ подразделяют на непрерывные и дискретного де йствия . В непрерывных АСУ при плавно м изменении входного сигнала также плавно изменяется и выходной сигнал . В дискретных АСУ при плавном измене нии входного сигнала выходной сигнал изменяется скачкообразно . Методы управления, основанные на примен ении цифровой техники, всегда приводят к дискретным АСУ . По характеру изменения параметров сигналов АСУ можно разделить на лине йные и нелинейные, стационарные и нестационарные . По количеству самих параметров АСУ являются одномерными или многомерными (многопараметрическими ). Необходимо отметить, что классификацию АСУ можно построить и на основе д ругих критериев, например, можно классифицировать АСУ по физической сущ ности системы или ее основных звеньев, по мощности исполнительного устр ойства и т.д. Каждый из упомянутых сп особов классификации АСУ чаще всего является независимым от остальных . Это означает, что каждый из них можн о представить как шкалу в многомерном фазовом пространстве, тогда конкр етным АСУ в этом пространстве будут соответствовать точки или определе нные области . 2.2. Классификация систем и автоматизация управления сложны ми системами Прежде всего система – это целостная совокупность н екоторых элементов, не сводящаяся к простой сумме своих частей, т.е. представляющая собой нечто большее, чем просто сумму частей . Это нечто, отсу тствующее в частях системы, взятых самих по себе, и совершенно необходим ое, чтобы элементы образовали систему, представляет собой интегрирующе е начало . Интегрирующее начало может быть как объективным, так и субъективным, а с истемы, соответственно, естественными и искусственными . Искусственная система есть средство дости жения цели . Но и естественные, напри мер, экологические системы, человек, как правило, рассматривает с точки з рения того, что они могут ему дать или какими они должны быть, чтобы обеспе чить человеку определенные желательные условия, т.е. опять же с точки зрения соответствия определенным цел ям . Различные модели систем отличаются тем, насколько полно в этих моделях о тражены знания разработчиков модели о внутреннем строении моделируемы х систем, и насколько эти модели являются подходящими для применения с т очки зрения достижения целей АСУ . Простейшей (полностью феноменологической ) моделью системы является модель "черного ящика" [ 273 ]. Так н азывают систему, о которой внешнему наблюдателю доступны только лишь вх одные и выходные параметры, а внутренняя структура системы и процессы в ней неизвестны . Входные параметры м ожно рассматривать как управляющие воздействия, а желательные значени я выходных – как цель управления . Р яд важных выводов о поведении системы можно сделать, наблюдая только ее реакцию на воздействия, т.е. наблюда я зависимости между изменениями входных и выходных параметров . Такой подход открывает возможности изучен ия систем, устройство которых либо совершенно неизвестно, либо слишком с ложно для того, чтобы можно было по свойствам составных частей и связям м ежду ними сделать выводы о поведении системы в целом . Поэтому понятие "черный ящик" широко применяется при р ешении задач идентификации и моделировании реакции на управляющее воз действие в АСУ сложными объектами управления . Важно понимать, что "черный ящик" представляет собой именно систему, прич ем в общем случае, сложную систему . И з этого следует очень важный вывод : оптимизировать какой– либо отдельно взятый выходной параметр нельзя, так как это может привести к уничтожению всей системы, т.е. выходные параметры необходимо рассматривать сис темно, т.е. в единстве, комплексе . Несмотря на свою кажущуюся простоту, построение модели "черного ящика" н е является тривиальной задачей . Дел о в том, что любая реальная система взаимодействует со средой бесчисленн ым множеством способов . Строя модел ь системы, из этого бесчисленного множества связей отбирают конечное их число и включают их в список входов и выходов . Критерием отбора при этом является целевое назначение модели, существенность той или иной связи для достижения цели . То, что существенно и важно, включается в мод ель, а то, что не существенно и не важно – не включается . Но проблема как раз и заключается в том, что в действительности заранее н икому не может быть точно известно, какие входные параметры оказывают су щественное влияние на выходные целевые параметры, а какие нет . Это можно узнать, статистически исследовав эволюцию некоторого объекта в течение длительного времени, что проблем атично, либо изучив достаточное количество аналогичных объектов, наход ящихся на различных стадиях своей эволюции, т.е. вариабельных конкретных "мгновенных" реализаций аналогич ных объектов управления . Но даже если такая информация имеется, то математически ее обработать, н апример с применением факторного анализа, также далеко не просто, так ка к обычно размерность реальных задач намного (на несколько порядков ) превосходит возможности стандартных статистических методов и пакетов . Более развитой, чем "черный ящик" является модель состава системы, в котор ой перечисляются составляющие ее элементы и подсистемы . Совокупность необходимых и достаточных дл я достижения целей управления элементов и подсистем с определенными от ношениями между ними называется структурой системы . Суммируя модели "черного ящика", состава и структуры, по мнению авторов, мо жно дать следующее синтетическое определение системы : "Система есть совокупность взаимосвязанны х элементов, обособленная от среды и взаимодействующая с ней как единое целое для достижения определенной объективной или субъективной цели" . Существуют различные подходы к классификации систем : - по происхождению : искусственные, смешанные и естественные ; - по степени изученности структуры (наличию информаци и ): "черный ящик", непараметризованны й класс, параметризованный класс, "белый ящик" ; - по способу управления : управляемые извне, самоуправляемые, с комбинированным управл ением ; - по ресурсной обеспеченности управления : энергетические ресурсы (обычные и энергокр итичные ), материальные ресурсы (мал ые и большие ), информационные ресур сы (простые и сложные ). При недостатке априорной информации о сложном объекте управления пост роение его содержательной модели затруднительно . В этих условиях, по мнению авторов, возможно применить модель "черного ящика", которая предполагает минимум знаний о структуре и связях входных и выходных параметров моделируемого объекта . При построении этой модели выходные параметры определяются исходя из ц елей управления, а проблема выбора входных параметров, значимо влияющих на выходные, в принципе может решаться различными методами, например, та кими как : многофакторный анализ, ди скриминантный анализ, методы проверки статистических гипотез, методы т еории информации . В данной работе предлагаются различные варианты классификации парамет ров, в зависимости от того, какие состояния объекта управления и среды он и характеризуют и в какой степени они зависят от человека . Например, параметры могут быть разделены на четыре группы, характеризую щие : 1 . Предысторию объекта управления и окружающей среды . 2 . Характеристику актуального состо яния объекта управления (которое рассматривается как исходное состоян ие СОУ ) и среды . 3 . Не зависящие от человека факторы . 4 . Зависящие от человека факторы (упр авляющие воздействия на объект управления ). Эта классификация позволяет изучить влияние на достижение целей управ ления каждой из перечисленных групп факторов и выделить наиболее сущес твенные факторы как в каждой группе, так и по всем группам в целом . Для этой цели в данном исследовании пред лагается применить итерационные методы снижения размерности простран ства признаков с переменным шагом, основанные на максимизации среднего количества информации, которое система получает при предъявлении ей пр изнаков объектов обучающей и распознаваемой выборки [ 196 ]. Рассмотрим соотношение понятия "фактор", широко применяющегося в настоя щем исследовании, и понятия "управляющее воздействие", традиционного для теории АСУ . В данном исследовании с единых позиций рассматриваются все причины, влияющие на переход СОУ в ра зличные состояния, в том числе целевые . Конечно, это прежде всего управляющие воздействия . Но это и факторы среды, причем не только акту альные, но и будущие (прогнозируемые ). Это и состояния самого СОУ, как прошедшие (СОУ рассматривается как автомат с памятью ), так и актуаль ные, а также прогнозируемые . Среди в сех этих факторов есть и зависящие от человека, которые он может использ овать в качестве управляющих воздействий, а также и не зависимые от него, без учета которых, однако, управление СОУ станет менее надежным . Все эти факторы и рассматриваются в предлаг аемой модели . Поэтому естественно, что в данном исследовании понятие фактор толкуется более широко, чем тер мин "управляющее воздействие" . Более пристального внимания заслуживает также классификация систем по ресурсной обеспеченности управления . Для того, чтобы модель реально заработала, или, как говорят была актуализирована, необходимы затраты различных ресурсов, прежде всего э нергетических, материальных, информационных, финансовых, а также других . Конечно, ресурсная обеспеченность меняется с течением времени, что связ ано прежде всего с совершенствованием компьютерной техники и информац ионных систем, а также зависит от возможностей конкретных исследовател ей и разработчиков . Поэтому классиф икация этого типа, безусловно, является относительной . Несмотря на это, подобная классификация име ет практическую ценность . Большой называется система, поведение которой определяется всей совок упностью ее элементов, взаимодействующих между собой, ни один из которых не является определяющим [ 112, 273 ]. В рассматриваемом контексте термин "бол ьшая" означает не пространственные размеры системы, а большое количеств о ее элементов . При моделировании б ольших систем возникает проблема высокой размерности описания . Например, если применяется многофактор ная модель, то вычислительные и понятийные (связанные с интерпретацией ) трудности возникают уже при количе стве факторов от семи до десяти . В то же время многие реальные задачи требуют учета многих сотен и даже тысяч различных факторов . Известны два способа перевода больших систем в разряд малых : использование более мощных вычислительны х средств (компьютеров и программных систем ) либо осуществление декомпозиции многомерной задачи на совок упность слабо связанных задач меньшей размерности (если характер задач и это позволяет ). Если существует во зможность сгруппировать элементы системы в незначительное количество подсистем, каждая из которых оказывает вполне определенное существенн ое влияние на поведение системы в целом, а с другими подсистемами мало вз аимодействует, то этим самым описание функциональной структуры систем ы существенно упрощается . На практике чаще всего исследователь самостоятельно решает неформализ уемым путем, какие факторы он будет исследовать, а какие нет . Напомним ключевое для нашего изложения определение сложной системы . Сложной называется система, адеква тное моделирование которой требует учета отсутствующей или недоступно й информации [ 273 ]. Необходимо специально отметить, что данное определен ие сложной системы считается классическим . Сложный объект управления (СОУ ) – это объект управления, являющийся сложной системой . В контексте данного исследования несущ ественно, является ли СОУ динамическим, статическим, стохастическим и т.д. Но эти варианты порождают частны е случаи, некоторые из которых конкретизируются в исследовании . Если управление приводит к неожиданным, непредвиденным или нежелатель ным результатам, т.е. отличающимся о т ожидаемых (прогнозируемых ) в соот ветствии с моделью, то это объясняется недостатком существенной информ ации, что порождает неадекватность модели и интерпретируется как сложн ость системы . Таким образом, просто та или сложность системы относительна и указывает на достаточность или недостаточность информации о системе в действующей модели этой систем ы, т.е. связана с возможностью постро ения адекватной модели . Между большими и сложными системами имеется много общего : очень часто большие системы одновременно я вляются и сложными . Но есть и сущест венное различие между ними : адекват ное моделирование больших систем оказывается возможным при удовлетвор ении высоких требований к инструментам обработки (компьютерам и програ ммным системам ), тогда как при модел ировании сложных систем возникают более фундаментальные проблемы, свя занные с недостатком значимой информации . Заключение Проектирование систем управления играет важную роль в современных технологических системах . Выгоды от её совершенствования систем управления в промышлен ности могут быть огромны . Они включ ают улучшение качества изделия, уменьшение потребления энергии, миними зацию максимальных затрат, повышение уровней безопасности и сокращени е загрязнения окружающей среды . Тру дность здесь состоит в том, что ряд наиболее передовых идей имеет сложны й математический аппарат . Возможно , математическая теория систем – одно из наиболее существенных достиже ний науки ХХ века, но её практическая ценность определяется выгодами, ко торые она может приносить . Проектир ование и функционирование автоматического процесса, предназначенного для обеспечения технических характеристик, таких, например, как прибыль ность, качество, безопасность и воздействие на окружающую среду, требуют тесного воздействия специалистов различных дисциплин . Интенсивное усложнение и увеличение масштабов промышленного производ ства, развитие экономико-математических методов управления, внедрение ЭВМ во все сферы производственной деятельности человека, обладающих бо льшим быстродействием, гибкостью логики, значительным объёмом памяти, п ослужили основой для разработки автоматизированных систем управления (АСУ ), которые качественно изменили формулу управления, значительно повысили его эффективность . Достоинства компьютерной техники проявля ются в наиболее яркой форме при сборе и обработке большого количества ин формации, реализации сложных законов управления . Список литер атуры 1. Анхимюк В .Л., Олейко О .Ф., Михеев Н .Н. «Теория автоматического управления» . – М .: Ди зайн ПРО, 2002 . – 352 с .: ил . 2. Б есекерский В .А., Попов Е .П. «Теория систем автоматического управления . – 4-е изд ., перераб . и доп . – СПб .: Профессия, 2003 . – 747 с . 3. Г удвин Г .К., С .Ф. Гребе, М .Э. Сальдаго «Проектиров ание систем управления» ; пер . с англ . – М .: БИНОМ, Лаборатория зн аний , 20 04 . – 911 с . 4. Т еория автоматического управления : Учеб . для машиностроит . спец . ву зов / В .Н. Брюханов, М .Г. Косов, С .П. Протопопов и др .; Под ред . Ю .М. Соломенцева . – 3-е изд ., стер . – М .: Высш . ш к .; 2000 . – 268 с .: ил .
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- Вы смерти не боитесь?
- Доктор, мне не нравится начало разговора...
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по информатике и информационным технологиям "Классификация автоматизированных систем управления", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru