Объект и оператор в автоматизации судов


Категория Автоматизация судов

Теперь мы снова обратимся к управляемому процессу и углубим наше представление об обработке информации. С точки зрения управления любую реализацию технического процесса, которая, как известно, представляет собой техническую систему, в дальнейшем мы будем называть объектом.

Для объекта также справедливы те основные положения, которые были приведены выше для технической системы. Под функцией объекта мы понимаем закон, в соответствии с которым т его входных величин л;1 преобразуются в п выходных величин у. Закон преобразования соответствующих величин определяется структурой объекта.

Для того чтобы на процесс можно было оказывать активное влияние исходя из его целевой функции, объект должен располагать достаточным количеством изменяемых входных величин (переменных). Эти переменные называются управляемыми величинами и . Из внешней среды на объект воздействуют другие переменные, на которые невозможно оказывать влияния и которые поэтому называются неуправляемыми входными величинами. Так как эти входные величины по отдельности, как правило, неизвестны, их называют возмущающими величинами (воздействиями).

Возмущающие величины могут различаться по характеру их воздействия на процесс. Возмущения (помехи) I класса приводят к изменениям выходных величин у по определенному закону. В зависимости от места воздействия возмущения его переходная характеристика может при определенных условиях значительно отличаться от переходной характеристики управления. Возмущающие величины II класса отличаются тем, что они изменяют передаточную функцию системы. Они оказывают, таким образом, параметрическое воздействие на систему.

Зависимость между различными входными и выходными величинами объекта поясняет рис. 1.

Для выполнения всех операций, необходимых для ведения процесса, применяется устройство, называемое оператором. На первых порах мы не будем интересоваться тем, каким образом реализуется этот оператор. Функция, выполняемая оператором, определяется как специальными свойствами, т. е. передаточной функцией управляемого объекта, так и постановкой задачи, (цели). Однако с точки зрения его принципа действия (независимо от его специальной функции) всегда можно различать следующие друг за другом фазы.

Целенаправленное вмешательство в ход процесса прежде всего предполагает наличие достаточной информации о имеющей место ситуации (состоянии процесса). Знание этого обеспечивается приемом с помощью измеряемых величин информации (извещающей информации). Такой процесс по аналогии с соответствующими биологическими процессами называют восприятием. Однако из многочисленных величин, воздействующих на технический процесс, в любом случае можно воспринимать только сравнительно небольшую их часть или ограничиться измерением наиболее существенных воздействий. Таким образом, из общего количества входных величин оператор получает сведения только о тех из них, которые поддаются измерению; не поддающиеся измерению величины остаются ему неизвестными. Следовательно, для него имеет место состояние более или менее неполноценной информации.

Воспроизведенное таким путем состояние процесса идентифицируется оператором с помощью «внутренней модели», что соответствует классификации.

Затем для классифицированного состояния процесса должно быть выбрано наиболее пригодное с точки зрения целевой функции решение. Этот шаг называется интерпретацией.

Рис. 1. Переменные величины процесса.

Наконец, выбранное решение должно быть преобразовано в соответствующие действия. Посредством этого управления выдается командная информация для исполнительного воздействия на процесс.

Ввиду постоянного изменения состояния процесса операции восприятия, классификации, идентификации и управления должны

осуществляться непрерывно или же должны повторяться с частотой, соразмеренной со скоростью изменения состояния.

Таким образом, обобщая вышесказанное, функцию оператора можно характеризовать как трансформацию ситуации процесса в соответствующие действия или, выражаясь аналитически, как воспроизведение ситуационного пространства Sm в пространстве реакции.

Взаимодействие между процессом и оператором показано на рис. 2. В местах пересечения, с одной стороны, передается от процесса к оператору информация, зависящая от измеряемых величин,

Рис. 2. Взаимодействие объекта и оператора.


Читать далее:

Категория Автоматизация судов