Изложение материала данной темы руководитель на­чинает с определения управления. Управление представ­ляет собой такую организацию того или иного процес­са, которая обеспечивает достижение определенных це­лей. Например, человек управляет силами природы, за­ставляя их работать в необходимом направлении, управ­ляет средствами транспорта, машинами в промышлен­ности, химическими реакциями и т. д. Процессы управ­ления протекают также в других областях деятельности человека. Так, полководец во время войны управляет бо­евыми действиями состоящих в его расположении войск и боевой техники.

Чтобы объяснить ребятам сущность управления, можно привести в качестве примера процесс управле­ния автомобилем. Сидя за рулем, водитель видит перед собой дорогу и находящиеся на ней предметы, наблюда­ет, куда идет машина, и на основании этого принимает решение, надо ли изменить направление движения ма­шины, и если надо, то куда и насколько следует повер­нуть руль. Этот процесс состоит из следующих простых элементов. Во-первых, получение информации о направ­лении, в котором должна идти машина, т. е. информа­ции о задаче управления. Эту информацию водитель по­лучает при помощи зрения. Во-вторых, получение инфор­мации о результатах управления. Водителю недостаточ­но видеть перед собой дорогу, он должен видеть, куда идет машина. Эту информацию он также получает с по­мощью зрения. В-третьих, анализ полученной информа­ции и принятие на основе этого анализа решения о не­обходимых управляющих действиях. Наконец, в-четвер­тых, исполнение принятого решения. Эти четыре элемен­та составляют основу веяного управлении,если исключить хотя бы один из них, то управление автомобилем станет невозможным. Например, если завязать водителю глаза или вывести из строя его мозг или руки, то управ­ление станет невозможным.

Совокупность всех устройств, обеспечивающих уп­равление каким-либо объектом, называется системой уп­равления. Всякая система управления должна содер­жать источники информации о задачах управления и ре­зультатах управления, устройства, анализирующие ин­формацию и вырабатывающие решение об управляющих действиях, и исполнительные устройства. Некоторыми из этих элементов или всеми сразу может, в частности, служить человек. Например, водитель автомобиля вы­полняет сразу функции всех перечисленных элементов.


Рис. 53

Если функции всех элементов системы управления выполняются различными устройствами без непосредст­венного участия человека, то система управления назы­вается автоматической. Примерами автоматических си­стем управления могут служить автопилот, управляю­щий полетом самолета, система самонаведения ракеты, следящая система, обеспечивающая автоматическое со­провождение самолета лучом радиолокатора, устройство управления процессом вычислений в электронной цифро­вой машине и т. д.
Далее на основании вышеприведенных примеров пе­дагог рисует блок-схему системы автоматического уп­равления. Из анализа ее следует, что в организации про­цесса управления большую роль играет получение ин­формации о результатах управления. Получается как бы замкнутый круг: причина, вызывающая изменение со­стояния объекта управления, ставится в зависимость от того, какой результат она вызывает. Принцип управле­ния с использованием информации о результатах управ­ления называется принципом обратной связи (рис.58)
Однако в некоторых отдельных случаях принцип обратной связи использовать не удается из-за практичес­кой невозможности получить информацию о результатах управления. Так, например, при автоматическом управ­лении токарным станком, изготовляющим дегали одного определенного образца, чрезвычайно трудно организо­вать измерение деталей в процессе обточки, т. е. полу­чение информации о результатах управления. Вследст­вие этого практически невозможно управлять движени­ем резца с учетом результатов этого управления. В этом случае можно задать определенное положение резца и осуществлять его перемещение во времени по заранее заданному закону, называемому программой управле­ния. Соответственно управление, обеспечивающее задан­ный закон изменения состояния объекта управления во времени, независимо от результатов управления, назы­вается программным управлением, или управлением по разомкнутому циклу. В отличие от управления по ра­зомкнутому циклу управление с использованием прин­ципа обратной связи называется часто управлением по замкнутому циклу. Область применения программного управления в чистом виде ограничена в основном про­мышленными автоматами. Программными устройствами являются: переключатель, вращающийся с постоянной скоростью, реле времени, шаблон либо условные сигна­лы, записанные на перфорированной или магнитной лен­те или на кинопленке. Разъясняется, что за человеком остается обязанность выработки программ действия, а иногда посылки начального (пускового) импульса (команды). По получении начального импульса (коман­ды) автоматическое устройство осуществляет в опреде­ленной последовательности все операции технологиче­ского процесса.
Следует объяснить, что в зависимости от способа посылки пускового импульса устройства управления подразделяются на полуавтоматические и автоматичес­кие. В первом случае устройства приводятся в действие человеком путем нажатия пусковой кнопки или поворота рукоятки командоаппарата. Во втором случае началь­ный импульс посылается датчиком или реле, контроли­рующим режим производственной установки.
Значительно более широкое распространение нашло такое программное управление, при котором сама про­грамма изменения состояния объекта управления осуще­ствляется с помощью обратной связи. В таких случаях программа управления служит информацией о задачах управления, а состояние объекта управления определяется с помощью измерителей, которые дают информа­цию о результатах управления и тем самым осущест­вляют обратную связь. В подобных случаях управление, по существу, не является программным, а представляет собой управление с обратной связью. Так, например, при управлении ракетой сразу после пуска часто задается определенная программа изменения угла наклона ее продольной оси к горизонту с течением времени. Истин­ный угол наклона оси ракеты к горизонту измеряется и сравнивается с программным, и на основе этого срав­нения вырабатывается сигнал управления.
В заключение руководитель сообщает, что в некото­рых случаях сложный процесс управления осуществля­ется человеком или даже группой людей с помощью раз­личных автоматических устройств, выполняющих отдель­ные операции, необходимые для управления. Такая си­стема управления называется автоматизированной (со­кращенно АСУ). Примером автоматизированной системы управления может служить система управления войска­ми или отдельной отраслью народного хозяйства, содер­жащая устройства и вычислительные машины, осуще­ствляющие автоматический сбор и обработку информа­ции и вырабатывающие различные варианты решений и их сравнительные характеристики.
Для ознакомления с программным управлением ре­комендуется провести экскурсию в цех промышленного предприятия, где можно увидеть автоматические про­граммные станки.
Из материала данной темы программное управление является наиболее доступным для практического вопло­щения в конструкциях кружковцев. Тематика практиче­ских работ может быть достаточно обширной. Сюда от­носятся:
разработка и изготовление программных устройств для управления моделями и макетами, технологически­ми процессами (например, процесс обработки фото- или кинопленки), для включения и выключения устройств и приборов в соответствии с заданной последователь­ностью (например, изготовление автоматического демон­страционного устройства для выставки, которое вклю­чает в определенной последовательности экспонаты, де­монстрирует их в действии, сообщает с помощью магни­тофона необходимые сведения о каждом из них);
для праздничной иллюминации;
изготовление автоматической телефонной станции на 10 номеров
Изготовление программных устройств на основе теле­фонного номеронабирателя;
разработка и изготовление различного вида програм­мных и кодовых замков с использованием номеронаби­рателей, звука, света, ферромагнитных материалов, элек­трических колебаний различных частот.

|
Copyright © 2020 Профессиональный педагог. All Rights Reserved. Разработчик APITEC
Template Settings
Select color sample for all parameters
Red Green Blue Gray
Background Color
Text Color
Google Font
Body Font-size
Body Font-family
Scroll to top