Способы управления

Различают три способа управления, в зависимости от того, на основании какой информации ОУ формирует управляющий сигнал.

1) Управление по отклонению - используются сведения об изменениях выхода УО, его поведения. Этот способ реализует замкнутая схема управления.

z

	ОУ
			УО

x y

ИО

Здесь имеется замкнутый контур y -> u -> x -> y, поэтому такая схема управления называется замкнутой. Связь ОУ -> УО называется прямой, УО -> ОУ - обратной связью.

Обратная связь может быть положительной и отрицательной. Положительная обратная связь такая, при которой увеличение y приводит к таким значениям x, которые влекут дальнейший рост y, при отрицательной - рост y приводит к значениям x, вызывающим уменьшение y.

Примеры положительной обратной связи: цепные реакции, взрыв, система аварийной сигнализации. Во всех подобных случаях небольшое отклонение должно вызвать как можно более энергичную реакцию управляемого объекта.

Отрицательная обратная связь осуществляется, например, при управлении запасом товаров на складе: при возникновении существенного отклонения запаса от нормативного предпринимаются меры по устранению этого отклонения - завоз товаров, либо реализация излишка.

2) Управление по возмущению или нагрузке - используются сведения о возмущающих воздействиях на управляемый объект со стороны окружающей среды. Этот способ управления реализует разомкнутая схема управления.

+-------+ ¦

¦ ОУ ¦< -------------------¦

+-------+ ¦B

¦ ¦

¦u \¦/

+-------+ ¦ +-------+

¦ ИЭ ¦_____________¦\¦/¦__________________¦ УО ¦____________

+-------+ ¦/ \¦ x +-------+ y

3) Комбинированное управление - является сочетанием двух предыдущих способов управления.

+-------+ ¦

¦ ¦< -------------------¦---------+

¦ ОУ ¦< -------------------¦ ¦

+-------+ ¦B ¦

¦ ¦ ¦

¦u \¦/ ¦

+-------+ ¦ +-------+ ¦

¦ ИЭ ¦_____________¦\¦/¦__________________¦ УО ¦_____¦______

+-------+ ¦/ \¦ x +-------+ y

Замкнутая система управления позволяет быстро реагировать на нежелательные отклонения в поведении объекта, с целью устранить эти отклонения. Однако она не следит за причинами, вызвавшими отклонения. В результате объект может выйти из-под контроля, а управление только замедлит его нежелательное поведение. Пример: лечение рака аспирином. Замкнутая система поддерживает равновесие, она обеспечивает достижение цели управления, когда возмущающих воздействий много и не все они могут быть измерены, а также когда заранее не известно влияние возмущений на управляемые величины.

Разомкнутая система управления учитывает причины (возмущения среды), которые вызывают то или иное поведение объекта. Она позволяет лечить болезнь, а не симптомы. Однако результат управления проявляется медленно, может оказаться, что объект уже пришел в нужное состояние, однако продолжаются управляющие воздействия, которые выводят его из этого состояния.

Если СУ реагирует на каждое, даже случайное, отклонение, то может возникать " рысканье" системы, ее неустойчивость.

Комбинированная СУ позволяет осуществлять учет длительно действующих, запаздывающих по своему действию причин (возмущения среды) и фактических результатов управления (поведения объекта). Вначале происходит грубая настройка объекта на условия его работы, затем точное регулирование в соответствии с фактическим поведением объекта.