В теории управления любая система рассматривается как совокупность двух основных компонентов: управляющего объекта (субъекта управления) и объекта управления. Их взаимодействие образует систему управления. 1. Объект управления (ОУ) Это техническое устройство, технологический процесс, живой организм или социальная группа, состояние которого необходимо изменять или поддерживать в соответствии с поставленной целью.
- Функция: Выполнение основной работы или процесса.
- Параметры: Объект обладает определенными характеристиками, которые называются регулируемыми величинами (выходными переменными).
- Примеры:
- В системе отопления — воздух в помещении.
- В автомобиле — сам автомобиль (его скорость и направление).
- В менеджменте — персонал отдела или предприятия.
2. Управляющий объект (УО) Это устройство или орган, который формирует управляющее воздействие на основе поставленной цели и информации о состоянии объекта.
- Функция: Сбор информации, принятие решения и подача команд.
- Состав: Часто включает в себя датчики (для получения данных), контроллер/процессор (для вычислений) и исполнительные механизмы.
- Примеры:
- В системе отопления — термостат.
- В автомобиле — водитель или бортовой компьютер (автопилот).
- В менеджменте — руководитель или совет директоров.
3. Взаимодействие в системе Связь между этими двумя элементами осуществляется через передачу сигналов:
- Управляющее воздействие ( ): Сигнал, идущий от УО к ОУ. Он направлен на то, чтобы изменить состояние объекта так, как это нужно системе.
- Обратная связь: Информация о реальном состоянии ОУ, передаваемая обратно к УО. Это позволяет корректировать действия, если фактический результат отклоняется от заданного.
- Возмущающее воздействие ( ): Внешние факторы, которые мешают объекту находиться в нужном состоянии (например, ветер для самолета или изменение уличной температуры для здания).
Сравнительная таблица
| Характеристика | Управляющий объект (Субъект) | Объект управления |
|---|---|---|
| Роль | Активная (принимает решения) | Пассивная (исполняет команды) |
| Задача | Выработка алгоритма управления | Достижение целевого состояния |
| Источник энергии | Обычно маломощные сигналы управления | Основной потребитель ресурсов системы |
| В электронике | Микроконтроллер, ПЛК | Электродвигатель, нагреватель |
Математическое представление В классической теории автоматического управления (ТАУ) состояние объекта в упрощенном виде описывается функцией, где выходная величина зависит от входного сигнала и параметров самого объекта: Здесь задача управляющего объекта сводится к нахождению такого значения , при котором разность между требуемым значением и фактическим стремится к нулю. Я могу подготовить для вас подробную схему классической системы автоматического регулирования с описанием всех промежуточных звеньев (датчиков, сумматоров и исполнительных органов). Желаете, чтобы я это сделал?