Как называется канал передачи информации от объекта к регулятору?
Этот канал передачи информации называют обратной связью, потому что по нему информация передаётся (с датчиков) в обратном направлении, от объекта к регулятору (рис. 1.13). Системы с обратной связью называют замкнутыми системами управления, потому что информация передаётся по замкнутому контуру, циклически.
var n : integer; beginreadln (n); case n of1, 2, 12 : writeln (‘зима’); 3, 4, 5 : writeln (‘весна’); 6, 7, 8 : writeln (‘лето’); 9, 10, 11 : writeln (‘осень’); end; end.
таблица истинности выражения a → b
теперь пример: ¬((x> 3) → (x> 4))
при х = 1: ¬((1> 3) → (1> 4))= ¬((0) → (0))=¬(1) = 0,т.е.(1> 3)=ложь(> 4)=ложь(0), а ложь(0) → ложь(0) = истина (1), а отрицание лжи (0) = истина(1)
Урок 6
Информация и управление. Системный подход. Информационное общество
(§4. Информация и управление. §5. Информационное общество)
Во многих системах взаимодействие между подсистемами можно рассматривать как управление. Такие системы (их называют системами управления) всегда содержат управляющий объект (в теории управления его называют регулятором) и управляемый объект (просто «объект»). Цель управления чаще всего задаётся извне, т. е. регулятор является только исполнителем. Например, водитель служебной машины никогда не решает сам, куда везти своего начальника.
Регулятор действует на объект (управляет им) так, чтобы цель была достигнута (рис. 1.12).
Рис. 1.12
Управление (управляющее воздействие) — это сигнал, который поступает от регулятора к объекту. Это значит, что при управлении передается информация.
На приведённой схеме (см. рис. 1.12) регулятор не получает никакой информации о состоянии объекта, т. е. действует «вслепую». Такие простейшие системы управления называют разомкнутыми, в них информация идет только в одну сторону, от регулятора к объекту. Приведём некоторые примеры разомкнутых систем:
• светофор (выдаёт вам световой сигнал, но не получает информации от вас);
• табло на вокзале или в аэропорту;
• процессор выставляет данные для записи в ОЗУ на шину, ждёт некоторое время и затем, без всякого подтверждения от ОЗУ, продолжает работу (считается, что ОЗУ работает надёжно и за это время данные всегда записываются);
• начальник отдаёт приказания, но не проверяет их выполнение.
Разомкнутые системы используются в двух случаях. Во-первых, когда регулятору всё равно, реагирует ли объект на управление (светофор, табло). Во-вторых, когда регулятор настолько хорошо знает объект (имеет точную модель объекта), что уверен в выполнении своих команд. Например, начальник, уверенный в исполнительности своих подчинённых, может позволить себе (иногда) не контролировать их.
Достоинство разомкнутых систем — в их простоте. Например, во многих случаях частоту вращения электродвигателя регулируют простым реостатом, при этом не нужно ставить сложный и дорогостоящий датчик частоты вращения.
В ответственных случаях разомкнутые системы лучше не применять, потому что они имеют серьезные недостатки:
• для достижения цели регулятор должен иметь точную модель объекта; на практике такая модель чаще всего неизвестна;
• на объект всегда действует внешняя среда, и из-за этого воздействия свойства объекта могут непредсказуемо меняться; регулятор в разомкнутой системе не получает об этом никакой информации.
Даже очень исполнительные работники могут в какой-то момент «схалтурить» из-за личных переживаний или неурядиц. Поэтому в разомкнутых системах чаще всего нельзя гарантированно достичь цели управления, т. е. решить поставленную задачу.
Для достижения цели регулятор должен получать информацию от объекта. Этот канал передачи информации называют обратной связью, потому что по нему информация передаётся (с помощью датчиков) в обратном направлении, от объекта к регулятору (рис. 1.13). Системы с обратной связью называют замкнутыми системами управления, потому что информация передаётся по замкнутому контуру, циклически.
Рис. 1.13
Задача регулятора — сравнить поставленную цель и реальное состояние объекта, а потом выдать нужный управляющий сигнал. Если цель достигнута, как правило, сигнал управления больше не изменяется.
Например, регулировщик, управляющий движением на перекрёстке, использует обратную связь. Он оценивает (с помощью глаз-датчиков) количество машин, движущихся в разных направлениях, и «открывает» то или другое направление. Человек управляет лучше, чем светофор, потому что учитывает реальную обстановку, которая может изменяться непредсказуемо.
Чаще всего реальные системы управления (в природе, технике, обществе) — это замкнутые системы. Они обладают несомненными достоинствами:
• могут решать задачу даже тогда, когда модель объекта неточна или свойства объекта изменяются во времени;
• позволяют учитывать случайные воздействия внешней среды.
За это приходится расплачиваться усложнением системы — нужны датчики, которые передают информацию от объекта.
Представьте себе, что в тёмной комнате упала на пол пуговица, и вы не слышали, как она стукнулась. Сказать точно, где лежит пуговица, не сходя с места, невозможно, потому что вы этого не знаете (модель неточна). Вы можете попробовать искать её на ощупь (используя обратную связь — осязание). Если и это не получается, можно включить свет (зрительная обратная связь даёт больше информации), и тогда пуговица точно будет найдена (если она, конечно, там есть). В этом примере датчиками служат наши органы чувств.
Системы с обратной связью широко используются в технике. Это, например, автопилоты на самолётах и судах, регуляторы частоты вращения турбин, роботы, оборудованные датчиками (в том числе устройствами «компьютерного зрения»).
Обратная связь существует и в обществе. Жалобы граждан должны помогать работе органов управления, сигнализируя о том, что не всё в порядке. Не зря все официальные учреждения имеют контактные телефоны и сайты в Интернете, с которых можно отправить сообщение с просьбой или предложениями по их работе.
Обратная связь, при которой регулятор стремится уменьшить разницу между заданной целью и фактическим состоянием объекта, называется отрицательной.
Если нужно быстро перевести объект из одного состояния в другое, иногда применяют положительную обратную связь, при которой регулятор стремится увеличить разницу между заданным значением и сигналом обратной связи. Часто в этом случае система переходит в колебательный режим, поэтому положительная обратная связь используется в генераторах колебаний. Другой пример положительной обратной связи — цепные реакции в химии и физике (горение, взрыв, ядерные реакции).
Системы управления делятся на автоматические и автоматизированные. Автоматические системы работают без участия человека, например автопилот. В автоматизированных системах сбор и предварительную обработку информации выполняет компьютер, а решение по поводу управления принимает человек.
Многие системы умеют «подстраиваться» под изменения внешних условий или изменение свойств объекта управления. Они называются адаптивными. Классическая адаптивная система — глаз человека, который изменяет диаметр зрачка в зависимости от освещённости. В технических системах адаптивные регуляторы могут управлять объектом, модель которого очень плохо известна или меняется. Они параллельно решают две задачи — управляют и уточняют имеющуюся модель, что, в свою очередь, позволяет улучшить управление.
Следующая страница 
Вопросы и задания
Cкачать материалы урока
Как называется канал передачи информации от объекта к регулятору?
В Microsoft Office Word 2007 отформатировать таблицу после ее создания можно несколькими Применение стилей таблиц позволяет задать формат сразу для всей таблицы, а также выполнить предварительный просмотр, чтобы заранее увидеть, как будет выглядеть таблица с выбранным стилем форматирования.
Таблицы можно изменять путем разбиения или объединения ячеек, добавления и удаления столбцов и строк, а также рисования. При работе с большими таблицами можно задать отображение заголовка таблицы на каждой из страниц, на которых она выводится. Чтобы исключить непредусмотренные разрывы потока данных в таблице, можно указать, в каких местах должны находиться разрывы страницы.
Последовательность дней недели периодична с периодом 7, поэтому номер дня недели можно найти, взяв остаток от деления: (номер дня недели первого числа + сколько Такое решение будет давать верный ответ для всех дней недели кроме воскресенья: для воскресений будет выведен ноль (а не 7). Решить это можно, перенумеровав все номера дней недели с нуля, а не с единицы.
m — 1 – номер дня недели первого числа месяца (считая с 0)
n — 1 – пройдёт от первого числа
(m + n — 2) mod 7 – номер нужного дня недели (считая с 0)
(m + n — 2) mod 7 + 1 – ответ.
var n := ReadInteger;
var m := ReadInteger;
print((m + n — 2) mod 7 + 1)
(Действительно, 1 апреля 2018 года – воскресенье, а сегодня, 7 апреля – суббота)
Как называется канал передачи информации от объекта к регулятору
Основные каналы информационного обеспечения
некоторой технической системы
Канал телеуправления (ТУ, Telecontrol, Telecomand) — канал, по которому передается информация в виде команд для объекта (процесса) управления.
Обычно команды ТУ являются дискретными и имеют два значения (в редких случаях три и более). Это объясняется тем, что большинство реальных ОУ имеют два различных состояния (включен, отключен) и называются двухпозиционными.
Если управлению подвергается не объект, а процесс, то оно производится с помощью команд, выполняемых по определенному алгоритму. В случаях, когда алгоритм управления объектом (процессом) является жестким. Используются дискретные команды управления типа включить-отключить, но они воздействуют не на сам объект (процесс) непосредственно, а на устройства местной автоматики.
Информация ТУ может передаваться в “чистом виде” только если оператор имеет возможность визуально наблюдать ОУ (этот случай имеет место в системе управления краном, луноходом). Однако наиболее типична ситуация, когда ОУ находится вне зоны визуального наблюдения. В этом случае канал ТУ должен быть обязательно дополнен обратным КС для контроля результатов выполнения команд ТУ. В качестве обратного канала может быть использован канал телесигнализации .
Канал телесигнализации (ТС, Teleindication) — канал, по которому передается информация об истинном состоянии дискретного ОУ и (или) отдельных параметрах процесса управления, а также информация обо всех изменениях этих состояний или параметров.
Информации о состоянии ОУ может передаваться постоянно. В этом случае КС используется неэффективно, так как одна и та же информация, уже не имеющая ценности, передается непрерывно. Информацию по каналу ТС лучше передавать не постоянно, а при изменении состояния ОУ (состояние ОУ может измениться не только под воздействием внешней команды, но и устройства местной автоматики). Следовательно, необходимо устройство, следящее за состоянием ОУ. Оно может представлять собой устройство сканирования на большой скорости датчиков. Датчики сигнализации обычно являются датчиками типа “сухой контакт”.
Объект телеуправления может быть одновременно объектом телесигнализации. Существуют также объекты “чистой телесигнализации”, которые не управляются, но их состояние необходимо знать.
Информация об изменении состояния ОУ должна иметь особое значение для диспетчера: сигнал от объекта ТУ можно сравнить с желаемыми характеристиками; сигнал от объекта ТС можно считать лишь свершившимся фактом.
Может возникнуть ситуация повреждения КС, в результате чего диспетчер будет лишен возможности наблюдения за изменением состояния ОУ. Поэтому система должна содержать устройство, запоминающее изменения, происходящие с ней при повреждении КС и отсутствии связи. После восстановления КС автоматически либо по запросу должны передать накопившуюся информацию. Оператор может лишиться информации об изменении ОУ не только вследствие повреждения КС, но и при защитном отказе. До следующей передачи ОУ может вернуться в исходное состояние, и оператор будет считать, что ОУ не изменялся. Это может привести к неприятным последствиям, а в ответственных системах даже к гибели людей. Поэтому вероятность защитного отказа должна быть минимальной (обычно около 10 -7 ). Обрыв КС должен восприниматься как один из сигналов телесигнализации. Канал ТС может функционировать самостоятельно или как дополнение к каналу ТУ.
Канал телерегулирования (ТР) — канал, по которому передается информация. Аналогично передаваемой по каналу телеуправления, но с другим смысловым содержанием (указание конкретной величины тех уставок, которые вводятся в регулятор и относительно которых поддерживается состояние объекта или процесса управления).
Информация, передаваемая по каналу телерегулирования, обычно, как и информация телеуправления, требует подтверждения либо по каналу телесигнализации, либо по каналу телеизмерения.
Канал телеизмерения (канал телеметрии, канал ТИ, Telemetering) — канал передачи количественной информации о тех или иных параметрах объекта (процесса) управления. Измерение параметров осуществляется с определенной точностью.
Процесс передачи может быть циклическим, спорадическим (то есть информация об объекте или процессе передается в заранее неизвестные моменты времени, когда, например, какой-либо параметр выходит за установленные пределы), по вызову диспетчера, по достижению апертуры (то есть при изменении параметра объекта или процесса на определенную величину). При передаче информации при достижении апертуры с точки зрения теории информации обеспечивается избыточность даже в не избыточном коде, что облегчает процедуру обнаружения ошибок.
Канал передачи данных (канал ПД) — канал, по которому обычно передается большой объем оперативной информации (например, программы работы регулятора) между двумя ЭВМ. Для таких целей нерационально использовать каналы ТУ или ТР. ЭВМ имеют встроенные канальные адаптеры с заложенными в них программами связи. Канал ПД менее ответственен, чем каналы ТУ и ТР.
Передача информации в канале ПД по физическим линиям осуществляется через встроенные программируемые канальные адаптеры. При этом используются максимально формализованные протоколы, или алгоритмы, обмена информацией. Проектировщик здесь не разрабатывает практически ничего.
Названия каналов связи отражают их специфику, смысловое содержание. Иногда просто говорят о каналах передачи дискретной информации. Говоря о канале ПД, используется узкое понимание термина “передача данных”: передача данных между двумя ЭВМ. Учитывая специфику канала ПД, его изучают в рамках специальной дисциплины “Передача данных в управляющих системах”.
Управление и информация. Информационное общество
Как называется наука об управлении в животном мире и технике?
Вопрос 2
Какой ученый разработал основы науки об управлении?
Варианты ответов
- Дж. Буль
- Н. Винер
- Б. Гейтс
- В. Лейбниц
- Б. Паскаль
Вопрос 3
Как называется канал передачи информации от объекта к регулятору?
Вопрос 4
Как называется канал передачи информации от объекта к регулятору?
Вопрос 5
Как называется часть системы, которая, в свою очередь, сама представляет собой систему?
Вопрос 6
Что служило первым средством передачи информации на большие расстояния?
Варианты ответов
- телефон
- телеграф
- почта
- радиосвязь
- компьютерные сети
Вопрос 7
Как называется метод создания «продукта» из исходных материалов с гарантированным результатом?
Вопрос 8
Что означает термин «информатизация общества»?
Варианты ответов
- массовое использование компьютеров
- увеличение роли средств массовой информации
- использование информационных технологий во всех областях
- увеличение избыточной информации
- изучение информатики во всех учебных заведениях
Вопрос 9
Как называется документ, подтверждающий, что открытый ключ электронной подписи действительно принадлежит организации или частному лицу?
Вопрос 10
Как называется нормативный документ, в котором определены требования к некоторому объекту или процессу?