Аннотация. В этой работе рассматриваются технические системы автоматического управления, начиная с простейших и заканчивая системами эмоционального управления. icon

Аннотация. В этой работе рассматриваются технические системы автоматического управления, начиная с простейших и заканчивая системами эмоционального управления.



НазваниеАннотация. В этой работе рассматриваются технические системы автоматического управления, начиная с простейших и заканчивая системами эмоционального управления.
страница2/11
Дата конвертации12.11.2012
Размер0.57 Mb.
ТипДокументы
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11
^

Управление по программе и самоорганизующиеся системы.


Более близкими к целям данной работы являются системы, реализующие некую программу воздействия на окружающую среду.

Начнём с самой простейшей схемы, которая даже не имеет обратной связи.


управляющее воздействие


Дт – датчик.

УУ – управляющее устройство.

ИУ – исполнительное устройство.

По такой схеме работает, например… (извините не очень эстетичный пример, зато он самый распространённый и всем известный) унитазный бачёк. Действительно, мы нажимаем кнопку…. Заглушка открывает ток воды, даёт ей полностью слиться, после чего снова закрывает сливное отверстие. Небольшая, но программа

Схему можно изобразить и так:



Однако, такой вариант изображения схемы скорей философский. Внешняя окружающая среда слишком обширна. Воздействие, которое оказывает исполнительное устройство на окружающую среду, имеет долгий путь всевозможных превращений в этой окружающей среде, прежде чем превратится в возмущение, влияющее на датчик. А может и вовсе не превратится. Вместо понятия "окружающая среда" чаще достаточно использовать более узкое понятие: "объект управления", а всю остальную окружающую среду представить в виде возмущающего воздействия на объект управления. В случае унитаза объектом управления является…. Сами знаете.

В данной схеме управляющее устройство не контролирует действия исполнительного устройства. Объекта управления – тоже. Например, если под сливную заглушку в унитазе попадёт мусор, и она не закроется, то управляющее устройство этого даже не заметит.

В более сложных системах, таких, скажем, как станки с ЧПУ или роботы, без обратных связей, которые подтверждают каждый шаг исполнения программы, уже не обойтись. Всё обвешивается множеством датчиков, которые контролируют поведение, как исполнительных устройств, так и объекта управления.



В самом простом случае, программа может быть линейной или циклической. То есть, за одной командой обязательно следует другая, единственно определённая. Как, например, в гирлянде "бегущие огни". Но, как правило, более сложные программы имеют ветвления, логические (условные) переключатели. Поведение системы в таком случае зависит от того, какая часть программы в данный момент работает.

В этом месте очень удобно вспомнить о классе систем, которые громко называются самоорганизующимися. Звучит таинственно и интригующе, хотя в реальности всё просто.

В качестве примера самоорганизующейся системы можно взять цветомузыкальную установку, которая имеет несколько разноцветных прожекторов и работает в двух режимах.
В первом режиме прожектора управляются звукочастотными фильтрами (их можно расценивать, как датчики) и меняют свою яркость в зависимости от спектра звука. А во втором режиме прожектора работают, как бегущие огни, причём скорость мигания определяется ритмом. (Ритмом - как периодичностью изменения интенсивности звука.) В зависимости от стиля музыки, управляющее устройство выбирает, какой из режимов более динамичен и включает либо тот, либо другой.

В данном примере присутствуют все признаки классической самоорганизующейся системы. В зависимости от состояния контролируемого объекта, отключаются одни блоки управления (по спектру), подключаются другие (по ритму), и в результате полностью меняется поведение исполнительных устройств.

На самом деле, принципиальной разницы между системами управления по разветвленной программе и самоорганизующейся системой нет. Это то же самое. Тем более, в наше время процессоров. Без большого труда можно написать довольно сложную программу, и превратить в самоорганизующуюся систему всё, что угодно.
^

Безусловные рефлексы и инстинкты.


В живой природе программное управление, распространено очень широко. Только эти программы принято называть рефлексами и инстинктами.

Безусловные рефлексы – это наиболее простые программы. Например, отдёргивание руки при уколе пальца. И. П. Павлов предложил классифицировать безусловные рефлексы на пищевые, оборонительные (защитные), половые и ориентировочно-исследовательские (хотя последние, на мой взгляд, надо относить к инстинктам). Само понятие "безусловный рефлекс" было введено тоже им.

Павлов не делал принципиального различия между рефлексами и инстинктами, хотя и выделял инстинкты, как отдельную группу безусловных рефлексов.

На самом деле, инстинкты отличаются от безусловных рефлексов принципиально.

Начнём с того, что для описания безусловных рефлексов вполне достаточно схемы 5 - стандартной схемы автоматического управления. Только терминология в биологии другая. Датчики называются рецепторами, исполнительные устройства – акцепторами, а в качестве объекта управления выступает какой-то орган в организме, например, мышца.

С безусловными рефлексами всё просто. А вот с инстинктами дело обстоит намного сложнее. Возможно, их рассмотрение следовало бы перенести дальше по тексту, но исторически сложилось, что инстинкты и рефлексы идут в паре.

Для реализации программы инстинктов схемы 5 уже не достаточно. Если для реализации безусловных рефлексов вполне хватает датчиков, контролирующих состояние органов управления, то для обеспечения инстинктов нужны датчики, которые поставляют в систему информацию об окружающей среде. Например, зрение, слух. А это не так просто. Требуется огромное количество датчиков. Сигналы от них обрабатываются специальными программами - программами распознавания образов. Только после этого сложный сигнал в виде образа (образ может быть звуковым, зрительным и пр., или комплексным) поступает на вход устройства управления, которое так же оперирует образами.

Систему управления можно изобразить так:



Прямоугольники "программа распознавания образов", "программа инстинкта" и "сравнение образов", вообще-то, в целом, принадлежат к устройству управления. Но здесь, и в дальнейшем, необходимо будет уже делать деталировку, и разбивать устройство управления на отдельные блоки.

Программа инстинкта (точнее, программы инстинктов, поскольку их может быть много, даже целый банк программ) включается при определённых условиях. Это могут быть сигналы внешних информационных датчиков, или внутренних, например, внутренним датчиком времени. Какая-то программа может включаться и наоборот - при отсутствии каких-либо сигналов от внутренних и внешних датчиков, то есть в "свободное время".

Программа инстинкта содержит в себе последовательность образов, которые в идеале должны были бы наблюдаться системой в окружающей среде. Некая модель будущего. В блоке сравнения образов происходит анализ того, насколько реальный образ окружающей среды соответствует образу, заданному в программе. По результатам сравнения, на устройство управления будет подан сигнал, заставляющий устройство управления вырабатывать управляющее воздействие с целью приведения образа окружающей среды в соответствие с образом, заданным программно. Для этого приходится, не много ни мало - менять окружающую среду (!), используя для этого исполнительные устройства.

Инстинкты отличаются от рефлексов не только более сложной схемой управления. Они отличаются по сути. Цель рефлекса – принятие непосредственных и сиюминутных действий, направленных на благо системы. Цель инстинкта – воздействие на окружающую среду с целью обеспечения блага системе в перспективе, или, даже, во вред системе, но для блага системы более высокого уровня (например, для блага популяции).

То есть, в отличие от рефлексов, выполнение программы инстинктов может привести систему к гибели. Как, например, при реализации полового инстинкта.

При реализации программы инстинктов, система не является живой. Она ведёт себя как автомат, как робот. Например, система копает норку. Она не знает, зачем она это делает. Просто во включившейся программе инстинкта задан образ окружающей среды, где норка должна быть. Но у системы есть рефлекс "спрятаться в норку". Тут она вспомнит, что есть норка, и спрячется. Она даже может не помнить, что норку выкопала оны сама, как белки не помнят, где вешали грибы. У белок в этом смысле коммунизм. При реализации же программ рефлексов система является живой.
1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11




Похожие:

Аннотация. В этой работе рассматриваются технические системы автоматического управления, начиная с простейших и заканчивая системами эмоционального управления. iconТема общие принципы управления смонтировали систему автоматического управления. Запустили на
Фундаментальные принципы управления. Система управления. Принципы управления. Виды систем управления
Аннотация. В этой работе рассматриваются технические системы автоматического управления, начиная с простейших и заканчивая системами эмоционального управления. iconТема цифровые системы автоматического управления недостающую глубину мысли обычно компенсируют ее длиной
Идеальная система автоматического управления производством – кнопка включения в кабинете директора фирмы. В сопроводительной документации...
Аннотация. В этой работе рассматриваются технические системы автоматического управления, начиная с простейших и заканчивая системами эмоционального управления. iconОсновы теории управления
Мирошник И. В. Теория автоматического управления. Линейные системы: Учебное пособие для вузов. Спб.: Питер, 2005. 336 с
Аннотация. В этой работе рассматриваются технические системы автоматического управления, начиная с простейших и заканчивая системами эмоционального управления. iconДокументы
1. /Солодовников В.В.Теория автоматического управления техническими системами.1993.djvu
Аннотация. В этой работе рассматриваются технические системы автоматического управления, начиная с простейших и заканчивая системами эмоционального управления. iconДокументы
1. /Солодовников В.В.Теория автоматического управления техническими системами.1993.djvu
Аннотация. В этой работе рассматриваются технические системы автоматического управления, начиная с простейших и заканчивая системами эмоционального управления. iconДокументы
1. /Теория автоматического управления.Под ред.А.А.Воронова.1986.Ч1.Теория линейных систем автоматического...
Аннотация. В этой работе рассматриваются технические системы автоматического управления, начиная с простейших и заканчивая системами эмоционального управления. iconДокументы
1. /literature.doc
2. /manreg01-Введение в теорию...

Аннотация. В этой работе рассматриваются технические системы автоматического управления, начиная с простейших и заканчивая системами эмоционального управления. iconДокументы
1. /Цифроаналоговые системы автоматического управления.В.М.Трохин.1979.djvu
Аннотация. В этой работе рассматриваются технические системы автоматического управления, начиная с простейших и заканчивая системами эмоционального управления. iconЗадания и методические указания к курсовой работе по Системному анализу и исследованию операций для студентов специальности асу
«Автоматизированные системы обработки информации и управления». Она посвящена моделированию, анализу и решению оптимизационных задач,...
Аннотация. В этой работе рассматриваются технические системы автоматического управления, начиная с простейших и заканчивая системами эмоционального управления. iconЛекция 11. Типология, структура и функция информационных систем
СУ» и «системы автоматического управления (техническими объектами) – сау», поскольку «управление» и есть выработка управляющей информации....
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©podelise.ru 2000-2014
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы

Разработка сайта — Веб студия Адаманов