Модель какой системы управления представлена на схеме. Моделирование объектов управления. Характеристика моделей объектов управления

3.1. Средства и этапы описания объектов управления

Объект управления сокращенно ОУ, это часть среды, выделенная таким образом, что на ОУ можно воздействовать и это воздействие позволяет перевести состояние ОУ в заданном направлении.

Объектами управления могут быть технические устройства и агрегаты, технологические установки и процессы, роботы и робототехнические системы, участок, цех и предприятие.

В практике проектирования и управления используются различные средства (модели) для описания ОУ. Под моделью понимают зависимость, которая в удобной форме отражает существенные стороны (процессы) реального объекта управления (проектирования).

Различают модели для целей управления, для целей проектирования, для прогнозирования, для отражения физико-химических процессов, протекающих в объекте, для исследования, для диагностики, для классификации, для обучения и т.д.

Модель не обязательно должна быть описанием фактического устройства объекта. Модель не должна быть слишком сложной. Ее сложность должна находиться в определенном соотношении со сложностью объекта управления (проектирования). Она должна воспроизводить фактическое поведение объекта. Один и тот же объект управления (проектирования) может быть описан моделями разной степени сложности и разного назначения (для управления, для проектирования, для исследования). Модели бывают концептуальные, физические, математические (аналитические) в зависимости от средств их описания.

В современной теории управления наиболее часто используют параметрические модели в пространстве состояний . Хотя и классическое представление в частотной области особенно для объектов со скалярным входом

и выходом весьма информативно, особенно если учесть возможности систем моделирования, например системы Matlab.

Для построения непараметрических моделей обычно применяют методы, основанные на преобразовании Фурье или корреляционном анализе.

Параметрические модели наиболее приспособлены для задач управления. По ним удобно синтезировать алгоритм управления.

Наибольшее распространение получили следующие средства описания: - словесное описание; - чертежи и принципиальные (электрические, монтажные и др.) схе-

Логические схемы, графы, сети; - программы на языке программирования;

- кривые, номограммы, таблицы;

- математические модели.

Словесное описание доступно для понимания каждого специалиста, но неоднозначно, и не позволяет провести синтез необходимого управления.

В задачах проектирования, сборки, монтажа широко применяют чертежи и принципиальные схемы, которые обладают хорошими описательными свойствами, однозначны, но малопригодны в задачах синтеза управления.

Для программирования весьма удобны логические блок-схемы, которые обеспечивают однозначную последовательность процедур управления (проектирования), но обладает слабой описательной способностью.

Кривые, номограммы, таблицы обеспечивают наглядное представление зависимостей между переменными ОУ, например, управляющих воздействий от состояния ОУ, выходных переменных от состояния и т.п.

Математические модели наиболее приспособлены для анализа состояния ОУ и синтеза управляющих воздействий для достижения цели, но обладают слабой описательной возможностью.

В зависимости от сложности ОУ применяют комбинацию перечисленных средств описания. Так словесное описание в основном используется для описания функциональных (технологических) моделей ОУ , которые описы-

вают функции (технологический процесс) объекта управления с позиции технологов и проектировщиков.

Принципиальные схемы, логические блок-схемы более всего подходят для описанияпроцедурных моделей , описывающих порядок действий по управлению технической системой.

Математические модели, кривые, номограммы, таблицы более всего подходят для представления физических процессов, протекающих в ОУ, для описания взаимосвязи переменных и ограничений в задачах проектирования.

В кибернетике объект управления, в котором известны только входы и выходы, принято называть «черный ящик».

Если имеется априорная информация о свойствах модели, например, что она динамическая или линейная, то можно говорить уже о «сером ящике».

Процесс разработки или построения модели объекта управления (проектирования) нельзя формализовать какой либо процедурой, даже очень сложной. Эффективность процесса разработки модели, особенно ее структуры во многом определяется квалификацией, опытом, интуицией исследователя, возможностями используемых программно-технических средств.

В большинстве случаев для разработки модели используют основные физические законы (Ньютона, Максвелла, Кирхгоффа, законы сохранения массы, энергии, перераспределения количества тепла и энтропии). На их основе разрабатывают физико-химические модели (называемые также аналитическими или теоретическими). Эти модели, как правило, представляются в

виде сложных систем уравнений (алгебраических, дифференциальных или в частных производных).

Другой подход разработки модели основан на применении эксперимен- тально-статистических методов, когда сведения об объекте получают непосредственно в условиях эксплуатации объекта (пассивный эксперимент), либо путем намеренных воздействий (активно-пассивный эксперимент). При этом структура модели может быть относительно простой.

Отметим, что для моделей проектирования более предпочтительны теоретические модели.

Условно выделяют следующие этапы построения модели эксперимен- тально-статистическими методами:

1) разработка структуры модели на основе априорной информации о физических процессах объекта управления (проектирования) и цели управления (проектирования);

2) планирование эксперимента и сбор экспериментальных данных;

3) оценивание неизвестных параметров (коэффициентов) выбранной структуры модели к имеющимся входным и выходным данным объекта управления (проектирования);

4) проверка адекватности разработанной модели реальному объекту;

5) использование полученной модели в соответствии с выбранной це-

3.2. Характеристика моделей объектов управления

Независимо от сложности объекта управления его структурная схема может быть представлена в виде (рис. 3.1).

F (u ,z ,w )

x состояние

Рис. 3.1. Структурная схема ОУ

Здесь u u (t )u 1 (t )u 2 (t )...u m (t )T – вектор управляющих воздействий,t – время,T – знак транспонирования;

z z (t )z 1 (t )z 2 (t )...z r (t )T – вектор контролируемых неуправляемых воздействий (возмущений);

– m -мерное

w w (t )w 1 (t )w 2 (t )...w l (t )T – вектор неконтролируемых воздействий (помех и возмущений);

x x (t )x 1 (t )x 2 (t )...x n (t )T – вектор состояния ОУ, содержащий всю информацию о прошлом ОУ, необходимую для определения реакции на входные

Если F – функция, то модель (3.1) описывает статические объекты. ЕслиF – оператор (интегрирование, дифференцирование, преобразование Лапласа), то объекты динамические.

Возможная классификация моделей ОУ вида (3.1) приведена на рис.

Такое многообразие моделей обусловлено, с одной стороны, видом входных воздействий, с другой – видом зависимости F .

Кратко характеризуем входные воздействия.

Управляющие воздействия u i (t ) , как правило, представляют кусочнонепрерывную функцию, удовлетворяющую ограничениям

по физической реализуемости или энергетическим возможностям устройства управления.

Множество всех допустимых значений управляющих воздействий

где U – допустимое множество управляющих воздействий;E m евклидово пространство.

Выражение (3.3) читается следующим образом: «Множество U состоит из элементовu , принадлежащихm -мерному евклидову пространству и удовлетворяющих позиционным ограничениям по всем переменным».

Предполагается, что переменные u i (t ) можно изменить мгновенно. Ес-

ли реализация управления исполнительным механизмом описывается дифференциальным уравнением, то эти динамические процессы следует отнести к ОУ и выделить такое u i (t ) , которое по отношению к вновь выделенному

объекту является безынерционным. Здесь не рассматриваются следящие системы, где исполнительные механизмы можно считать инерционными.

Поведение вектора возмущений z (t ) во многом определяет состояние

объекта, методологию исследования ОУ и синтез управления. Различают:

1) детерминированную возмущающую среду, когда закон изменения составляющих вектора z (t ) известен, и можно рассчитать значения возмуще-

ний в будущие моменты времени. Например, z (t ) cost ,z (t ) t ;

Модели ОУ

Рис. 3.2. Классификация моделей объектов управления

2) полудетерминированную возмущающую среду или возмущения волновой структуры. В этом случае возмущение можно выразить уравнением

менилось случайным образом и оставалось постоянным до момента t .

Рассматривается сущность и основные этапы разработки информационной модели предприятия. Представлены принципы моделирования экономики на основе современных информационных технологий. Особо подчёркивается связь компонентов информационных моделей с современными информационными системами.

8.1. Информационная модель. Основные этапы информационных технологий моделирования процессов управления экономикой

Информационная модель - модель объекта, представленная в виде информации, описывающей существенные для данного рассмотрения параметры и переменные величины объекта, связи между ними, входы и выходы объекта и позволяющая путём подачи на модель информации об изменениях входных величин моделировать возможные состояния объекта. Информационные модели нельзя потрогать или увидеть, они не имеют материального воплощения, потому что строятся только на информации. Информационная модель – совокупность информации, характеризующая существенные свойства и состояния объекта, процесса, явления, а также взаимосвязь с внешним миром.

Информационные модели делятся на описательные и формальные.

Описательные информационные модели - это модели, созданные на естественном языке (т.е. на любом языке общения между людьми: английском, русском, китайском, мальтийском и т.п.) в устной или письменной форме.

Формальные информационные модели - это модели, созданные на формальном языке (т.е. научном, профессиональном или специализированном). Это модель ограниченного набора фактов, понятий или инструкций, предназначенная для удовлетворения конкретному требованию (ИСО 10303-1:1994, статья 3.2.21).

Примеры формальных моделей: все виды формул, таблицы, графы, карты, схемы и т.д.

Хроматические (информационные) модели - это модели, созданные на естественном языке семантики цветовых концептов и их онтологических предикатов (т.е. на языке смыслов и значений цветовых канонов, репрезентативно воспроизводившихся в мировой культуре). Примеры хроматических моделей: "атомарная" модель интеллекта (АМИ), межконфессиональная имманентность религий (МИР), модель аксиолого-социальной семантики (МАСС) и др., созданные на базе теории и методологии хроматизма.

Многообразие проблемных ситуаций, возникающих в экономике и управлении, диктует необходимость владения технологиями моделирования процессов управления экономикой. В силу того, что управлению подлежат сложные экономические объекты, для их изучения создаются модели – "копии" изучаемых реальных объектов. Модели должны быть точны и пригодны для изучения и практического применения. Это значит, что модель должна иметь достаточную степень соответствия объекта моделирования для параметров, которые существенно влияют на результат. Те же параметры, которые не влияют на результат, можно исключить, достигая требуемого соответствия моделируемому объекту.

Типы информационных моделей

Выделяют несколько типов информационных моделей, отличающихся по характеру запросов к ним:

Моделирование отклика системы на внешнее воздействие.

Классификация внутренних состояний системы.

Прогноз динамики изменения системы.

Оценка полноты описания системы и сравнительная информационная значимость параметров системы.

Оптимизация параметров системы по отношению к заданной функции ценности.

Адаптивное управление системой.

Класс: 9 .

Форма проведения: Объяснение нового материала.

Тема: Информационные модели управления объектами.

Цель: Сформировать у учащихся знания об информационных моделях систем управления.

Задачи:

Образовательные: Дать представление об управлении и его значении в жизни живых организмов.

Воспитательные: Продолжать воспитывать информационную культуру учащихся.

Развивающие: Продолжать развитие стремление к активной познавательной деятельности, аккуратности.

Методы: словесный (рассказ, объяснение, диалог), наглядный.

Оборудование: Презентация.

План урока:

Орг. момент.

Актуализация знаний.

Объяснение нового материала.

Подведение итогов.

Домашнее задание.

Ход урока.

Деятельность учителя

Деятельность учеников

Примечания

1. Организационный момент.

Здравствуйте! Достали все тетради, книги, ручки и дневники. Садитесь.

(проверка отсутствующих).

Здравствуйте.

2. Актуализация знаний.

На прошлом уроке мы проходили тему: «Экспертные системы распознавания химических веществ». Теперь проверим,
как же вы усвоили материал:

Что такое экспертная система?

Достоинство экспертной системы.

Основная задача экспертной системы.

объяснение блок-схемы.

А теперь соберите домашнее задание, чтоб я могла их проверить.

ЭС- это программа, для компьютера, которая оперирует со знаниями в определенной предметной области с целью выработки рекомендаций и решения проблем.

Накопление знаний, хранение информации длительное время.

Распознавание объектов или его составление.

3. Объяснение нового материала.

Открываем тетради и записываем тему сегодняшнего урока: «Информационные модели управления объектами».

Любой живой организм постоянно получает информацию из внешнего мира с помощью органов чувств (зрение, слух. обоняние, осязание и т.д.), а затем обрабатывает ее и использует в своей повседневной жизни. Одной из важнейших функций для живых существ является управление своим поведением. Приведите пример управления поведением.

Возьмем модель «жертва-хищник». Наши любимые герои заяц и волк. Кто может описать их поведение друг к другу.

Таким образом процессы управления играют важную роль в процессе функционирования различных систем.

Кто как это понимает? Или хотя бы приведите примеры.

Например: человек-телевизор,

хозяин-собака, светофор-автомобиль.

В настоящее время трудно представить свою жизнь без ЭВМ. А почему?

Да, правильно. Сейчас все автоматизировано. Все делается с помощью компьютера. Например: печатают книги, водят расчеты, общаются с людьми и т.д.

А сейчас поговорим об использовании ЭВМ для управления.

Например, в процессе управления самолета в режиме автопилота компьютер получает информацию от датчиков (скорости, высоты), обрабатывает ее и передает команды на исполнительные механизмы, изменяющие режим полета (двигатели), то есть происходит взаимодействие между частями системы.

Кто мне скажет, что же такое управление?

Давайте, запишем:

Управление – это целенаправленное взаимодействие одних объектов, которые являются управляющими, на другие объекты - управляемые.

Можно сказать, что в любом процессе управления всегда происходит взаимоотношение двух объектов: управляющего и управляемого.

Выше мы рассмотрели примеры, какие же из этих объектов управляющие, а какие – управляемые?

Кто же может привести свои примеры управления процессами?

Примеры:

пилот управляет самолетом, а помогает ему автопилот.

директор и его заместители управляют производством, а учитель обучением школьников.

без дирижера большой оркестр не может согласованно исполнять музыкальное произведение, хоккейная, футбольная и баскетбольная команды обязательно имеют одного или несколько тренеров, которые организуют подготовку спортсменов к соревнованиям.

Управляющие и управляемые объекты между собой соединяются каналами связи. Это может быть прямой канал связи и обратный канал связи.

Кто-нибудь знает, чем отличаются эти каналы связи?

Ладно, тогда рассмотрим простую ситуацию: светофор-автомобиль. Их взаимодействие можно описать след схемой:

Эта схема управления без обратной связи. Здесь управляющему объекту даются определенные команды.

светофор-автомобиль: красный -стоять, зеленый - ехать, желтый -приготовиться.

чуловек-телевизор: включить, выключить, переключить канал.

Отсюда ясно, что команды даются не случайным образом, а с определенной целью. А для достижения более сложной цели необходимо выполнить последовательность команд.

Из рассмотренных примеров можно сказать, что в соответствии со схемой работает только: светофор – машина. Так как светофор «не глядя» управляет движением машин (не обращая внимания на обстановку на перекрестке).

Совсем иначе протекает процесс управления телевизором или собакой. Как это происходит?

Да, прежде чем дать очередную команду человек смотрит на результат выполнения предыдущей команды.

Обратная связь – это процесс передачи информации о состоянии объекта управления к управляющему объекту.

Управление с обратной связью соответствует следующей схеме:

Таким образом любую систему с обратной связью можно рассматривать, как симметричную систему. То есть наличие обратной связи приводит к тому, что субъект и объект управления меняются местами.

В качестве примера рассмотрим систему «жертва-хищник». В качестве ограничения обратной связи, и те, и другие используют мимикрию. Также они используют различные приспособления, приобретенные в процессе эволюции: бегать, иметь рога и копыта, острые клыки.

Все это приводит к резкому сокращению числа хищников для животных с одной стороны, а с другой к сокращению числа животных для хищников.

Другими словами каждый хищник приобретает свою жертву, и наоборот. Кто мне это объяснит?

Можно сделать вывод: в управлении без обратной связи алгоритм представляет собой линейную последовательность команд. Это как в примере со светофором: красный-желтый-зеленый-желтый-красный и т.д.

А если мы говорим об управлении с обратной связью, то алгоритм действий становится более гибким, то есть здесь может быть какая - нибудь проверка условия, ветвления, цикла.

Если в примере вместо светофора на перекрестке работает милиционер – регулировщик, то управление движением станет более рациональным. Почему?

Да, регулировщик видя обстановку на дороге дает свои определенные команды.

А теперь приведите мне примеры по всей сегодняшней теме и объясните их. При этом вы сами должны определить где управляющий, а где управляемый, и сказать какая же между ними связь.

Молчание.

Высказывают свое мнение.

Отвечают.

Говорят свои варианты.

Отвечают.

Приводят свои вариантов ответов.

Отвечают.

4. Подведение итогов.

Все поняли данную тему?

5. Домашнее задание

Открываем дневники и пишем домашнее задание:

Урок окончен. До свидания.

Записывают домашнее задание.

До свидания.

Презентация на тему: Информационные модели управления объектами

1 из 15

Презентация на тему: Информационные модели управления объектами

№ слайда 1

Описание слайда:

№ слайда 2

Описание слайда:

№ слайда 3

Описание слайда:

№ слайда 4

Описание слайда:

№ слайда 5

Описание слайда:

Кибернетика (в переводе с греческого - искусство управления) - это наука об управлении сложными системами с обратной связью. Объектом изучения кибернетики являются сложные динамические системы. Кибернетика (в переводе с греческого - искусство управления) - это наука об управлении сложными системами с обратной связью. Объектом изучения кибернетики являются сложные динамические системы. К сложным динамическим системам относятся и живые организмы (животные и растения), и социально-экономические комплексы (организованные группы людей, бригады, подразделения, предприятия, отрасли промышленности, государства), и технические агрегаты (поточные линии, транспортные средства, системы агрегатов).

№ слайда 6

Описание слайда:

«Черный ящик» - устройство, которое выполняет определенную операцию над входными данными, при этом человек не располагает информацией о структуре, обеспечивающей выполнение этой операции. «Черный ящик» - устройство, которое выполняет определенную операцию над входными данными, при этом человек не располагает информацией о структуре, обеспечивающей выполнение этой операции.

№ слайда 7

Описание слайда:

Управление Управление - одно из основных понятий кибернетики, которое описывает изменение поведения системы, направленное на достижение цели ее взаимодействия с внешним миром. При этом действие может осуществляться и несознательно, то есть управление есть естественное состояние природы, возникающее на более высоких уровнях развития материи, если рассматривать данные процессы и относительно живой природы.

№ слайда 8

Описание слайда:

Говоря об управлении, имеют в виду такое воздействие на управляемый объект, которое переводит его в состояние, соответствующее цели функционирования системы, непосредственно или опосредованно связанное с сознательной деятельностью человека. На уровне живой природы данные явления протекают несознательно, только в человеческом обществе воздействие управляющего объекта на управляемый, а также определение цели и критерия к которому должно прийти состояние системы, сознательно устанавливаются человеком. Говоря об управлении, имеют в виду такое воздействие на управляемый объект, которое переводит его в состояние, соответствующее цели функционирования системы, непосредственно или опосредованно связанное с сознательной деятельностью человека. На уровне живой природы данные явления протекают несознательно, только в человеческом обществе воздействие управляющего объекта на управляемый, а также определение цели и критерия к которому должно прийти состояние системы, сознательно устанавливаются человеком.

№ слайда 9

Описание слайда:

Процесс управления предполагает два элемента: управляющего и управляемого. Также вводится понятие «управляющее воздействие». Под управлением будем понимать элементарную функцию организованных систем различной природы (биологических, социальных, технических, социотехнических), обеспечивающих сохранение их определенной структуры, поддержание режима и состава деятельности, реализацию совокупности функций, целей и (или) программ. Процесс управления предполагает два элемента: управляющего и управляемого. Также вводится понятие «управляющее воздействие». Под управлением будем понимать элементарную функцию организованных систем различной природы (биологических, социальных, технических, социотехнических), обеспечивающих сохранение их определенной структуры, поддержание режима и состава деятельности, реализацию совокупности функций, целей и (или) программ.

№ слайда 10

Описание слайда:

Процесс управления реализуется по определенной схеме. Существует орган и объект управления, первый элемент формирует управляющее воздействие и фиксирует состояние управляемой системы для сведения к минимуму рассогласования цели и результата. Второй элемент, выполняя определенную совокупность действий, поддерживает связь с управляющим органом через обратную связь. Сами каналы передачи информации называют каналами и цепями обратной связи. При отсутствии обратной связи схема носит название «управление с прямой связью». Процесс управления реализуется по определенной схеме. Существует орган и объект управления, первый элемент формирует управляющее воздействие и фиксирует состояние управляемой системы для сведения к минимуму рассогласования цели и результата. Второй элемент, выполняя определенную совокупность действий, поддерживает связь с управляющим органом через обратную связь. Сами каналы передачи информации называют каналами и цепями обратной связи. При отсутствии обратной связи схема носит название «управление с прямой связью».

Описание слайда:

Замкнутое управление (с обратной связью) В данном случае учитываются факторы, которые влияют на получение результата. И предполагается существование возможности изменения управления для нейтрализации отрицательных моментов и усиления их положительного влияния. Если же результат воздействия негативного фактора проявляется через достаточно большое время из-за защитных (инерционных) сил живых организмов, то возникают значительные затруднения в методике управления, которая рассчитана в основном на малые промежутки времени.

№ слайда 13

Описание слайда:

Адаптивное управление (автоматический режим) Отличается от замкнутого типа управления наличием блока учета внешних факторов, которые анализируются еще до того, как получен результат деятельности системы. При этом блок управления получает информацию об изменении значения воздействующего фактора одновременно с управляемым объектом.

№ слайда 14

Описание слайда:

Синергетика Синергетика – рассматривает принципы построения организации, ее возникновения, развития и самоусложнения. Синергетика рассматривает самоорганизующиеся системы. Самоорганизующаяся система - это система управления, способная постоянно поддерживать свою качественную определенность, осуществлять целенаправленное (программное) функционирование и саморазвитие, самосовершенствование (в плане видоизменения своих программ и способов функционирования).

№ слайда 15

Описание слайда:

В отличие от простых систем сложные самоорганизующиеся системы состоят из элементов, которые тоже являются самоорганизующимися системами, только низшего уровня. В отличие от простых систем сложные самоорганизующиеся системы состоят из элементов, которые тоже являются самоорганизующимися системами, только низшего уровня. В самоорганизующихся системах информация проявляется в информационных процессах, представляющих собой полный цикл переработки информации: восприятие, преобразование, передача по каналам связи, хранение и обработка, в соответствии с некоторыми правилами и выполняемыми целями. Информационный процесс есть выражение активности самоорганизующейся системы; по отношению к реальной действительности, то есть форма целенаправленного поведения, избирательного взаимодействия.

В процессе функционирования сложных систем (биоло­гических, технических и пр.) входящие в них объекты по­стоянно обмениваются информацией. Для поддержания своей жизнедеятельности любой живой организм постоян­но получает информацию из внешнего мира с помощью ор­ганов чувств, обрабатывает ее и управляет своим поведени­ем (например, перемещаясь в пространстве, избегает опасности).

В процессе управления полетом самолета в режиме авто­пилота бортовой компьютер получает информацию от датчи­ков (скорости, высоты и пр.), обрабатывает ее и передает команды на исполнительные механизмы, изменяющие ре­жим полета (закрылки, клапаны, регулирующие работу двигателей, и пр.).

В любом процессе управления всегда происходит взаимо­действие двух объектов - управляющего и управляемого, которые соединены каналами прямой и обратной связи. По каналу прямой связи передаются управляющие сигналы, а по каналу обратной связи - информация о состоянии управляемого объекта.

Разомкнутые системы управления. Если в процессе управления не учитывается состояние управляемого объекта и обеспечивается управление только по прямому каналу (от управляющего объекта к управляемому), то такие системы управления называются разомкнутыми. Информационную модель разомкнутой системы управления можно наглядно представить с помощью схемы, представленной на рис. 5.12.

канал управления, __ Управляемый

Рис. 5.12. Разомкнутая система управления

В качестве примера разомкнутой системы управления рассмотрим процесс записи информации на гибкий диск, в котором объект «Дисковод» (управляющий объект) изменя­ет состояние объекта «Дискета» (управляемый объект).

Для того чтобы информация могла быть записана, необ­ходимо установить магнитную головку дисковода над опре­деленной концентрической дорожкой диска. При записи ин­формации на гибкие диски не требуется особой точности установки (имеется всего 80 дорожек) и можно не учитывать возможные (например, от нагревания) механические дефор­мации носителя, поэтому управляющий объект (дисковод) просто перемещает магнитную головку на определенное рас­стояние вдоль радиуса управляемого объекта (дискеты).

Для демонстрации принципа работы разомкнутых систем управления разработаем компьютерную модель на языке программирования Visual Basic. Пусть управляемым объек­том будет точка, которую управляющий объект (пользова­тель) должен переместить в центр мишени (круга). Прямое управление положением точки будем производить путем на­жатия на кнопки, которые перемещают объект вверх, вниз, влево и вправо. Обратная связь будет отсутствовать.

Модель разомкнутой системы управления

1. Поместить на форму графическое поле, по которому будет перемещаться точка, кнопку для вывода первоначального положения точки, четыре кнопки для управления движе­нием точки и кнопку для вывода мишени.

2. Событийная процедура первоначального вывода точки должна включать задание масштаба и случайную генера­цию координат точки:

Dim bytXl, bytYl, bytX2, bytY2 As Byte

Private Sub cmdP_Click()

picl.Scale (0, 20)-(20, 0)

bytXl = Int(Rnd * 20)

bytYl = Int(Rnd * 20)

picl.PSet (bytXl, bytYl), vbRed

3. Четыре событийные процедуры перемещения точки дол­жны обеспечивать изменение координат точки. Напри­мер, для перемещения влево служит событийная проце­дура:

Private Sub cmdL_C1i с k () picl.Scale (0, 20)-(20, 0) bytXl = bytXl - 1 Picl.PSet (bytXl, bytYl), vbRed End Sub

4. Событийная процедура вывода мишени: Private Sub cmd2_Click() picl.Scale (0, 20)-(20, picl.Circle (10, 10), 5 picl.PSet (bytXl, bytYl), End Sub

5. Щелкнуть по кнопке Упр. объ­ект и перемещать его кнопка­ми со стрелками. Щелкнуть по кнопке Результат. Отклоне­ние точки от центра мишени будет велико.

Проект хранится

Информационную модель замкнутой системы управления можно наглядно представить с помощью схемы, представ­ленной на рис. 5.13.

Управляемый объект

Рис. 5.13. Замкнутая система управления

Примером использования замкнутой системы управления является процесс записи на жесткие диски. При записи ин­формации на жесткие диски требуется особая точность уста­новки магнитных головок, так как на рабочей поверхности носителя имеются тысячи дорожек и необходимо учитывать механические деформации магнитного носителя (например, в результате изменения температуры). Система управления
магнитными головками винчестера постоянно получает ин­формацию о реальном положении магнитных головок по ка­налу обратной связи, а по прямому каналу выставляет го­ловки над поверхностью носителя с большой точностью.

Для демонстрации принципа работы замкнутых систем управления усовершенствуем компьютерную модель переме­щения точки в центр мишени. Для осуществления обратной связи будем выводить значения координат точки в тексто­вые поля.