Управление и кибернетика Компьютер Печатать книги Выполнять чертежи Производить расчёты Использовать для управления

Возникновение кибернетики В 1948 году в США и Европе вышла книга американского математика Норберта Винера «Кибернетика, или управление и связь о животном и машине». Эта книга провозгласила рождение новой науки – кибернетики, предметом изучения которой стали управление, связь и обработка информации в технике, живых организмах и человеческом обществе. Не случайно время появления этого научного направления совпало с созданием первых ЭВМ. Н. Винер предвидел, что использование ЭВМ для управления станет одним из важнейших их приложений.

Норберт Винер ( г.г.) Норберт Винер ( ) родился в США, в семье выходца из России. С семи лет юный Норберт читал Дарвина и Данте, увлекался научной фантастикой. В 14 лет, по окончании колледжа, он получил первую ученую степень - бакалавра искусств. Затем учился в Корнельском и Гарвардском университетах и в 17 лет получил степень магистра искусств, а через год стал доктором философии по специальности «математическая логика» С 1919 года и до своей кончины он работал в Массачусетсском технологическом институте в качестве профессора математики.

Винер выдвинул принцип обратной связи, заключающийся в использовании информации, поступающей из окружающей среды для изменения поведения машины.

Установил аналогию между нервной системой живого организма и вычислительной машиной: в обоих случаях важную функцию играет память, то есть способность сохранить результаты прежних действий для использования в будущем.

Управление есть целенаправленное воздействие одних объектов, которые являются управляющими, на другие объекты – управляемые. Управляющий объект Управляемый объект Управляющее воздействие Схема системы управления без обратной связи

Управляющее воздействие производится в разных формах:

С кибернетической точки зрения все варианты управляющих воздействий следует рассматривать как управляющую информацию, передаваемую в форме команд

Алгоритм управления Последовательность команд по управлению объектом, выполнение которой приводит к достижению заранее поставленной цели, называется алгоритмом управления. В таком случае объект управления можно назвать исполнителем управляющего алгоритма.

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

Модель управления с обратной связью Управляющий объект Управляемый объект Управляющее воздействие Обратная связь

Линейный алгоритм Светофор «не глядя» управляет движением машин, не обращая внимания на обстановку на перекрестке Красный ЗеленыйЖелтый

Алгоритм с ветвлением Если вместо светофора на перекрестке дорог работает полицейский-регулировщик, то управление движением станет более рациональным. Регулировщик следит за скоплением машин на пересекающихся дорогах и дает «зеленую улицу» в том направлении, в котором в данный момент это нужнее. Нередко из-за «безмозглого» управления светофора на дорогах возникают «пробки». И тут непременно приходит на помощь регулировщик.

Алгоритм с ветвлением

Циклический алгоритм ВКЛЮЧИТЬ ТЕЛЕВИЗОР НА 1-М КАНАЛЕ ПОКА НЕ БУДЕТ НАЙДЕНА ИСКОМАЯ ПЕРЕДАЧА, ПОВТОРЯТЬ: ПЕРЕКЛЮЧИТЬ ТЕЛЕВИЗОР НА СЛЕДУЮЩИЙКАНАЛ

В варианте управления без обратной связи алгоритм может представлять собой только однозначную (линейную) последовательность команд. При наличии обратной связи и "интеллектуального" управляющего объекта алгоритмы управления могут иметь сложную структуру, содержащую альтернативные команды (ветвления) и повторяющиеся команды (циклы)

Системы управления Замкнутые содержащие ветвь обратной связи Разомкнутые не содержащие ветвь обратной связи

Обратная связь характеризует системы регулирования и управления в живой природе, обществе и технике.

Обратная связь

Обратную связь различают по виду преобразования воздействия в цепи

В зависимости от степени участия человека в процессе управления системы управления деется на три класса Автоматические Неавтоматические Автоматизированные

Автоматические системы управления В системах автоматического управления все процессы, связанные с получением информации о состоянии управляемого объекта, обработкой этой информации, формированием управляющих сигналов и пр., осуществляются автоматически.

Неавтоматические системы управления В неавтоматических системах управления человек сам оценивает состояние объекта управления и на основе этой оценки воздействует на него.

Автоматизированные системы управления В автоматизированных системах управления сбор и обработка информации, необходимой для выработки управляющих воздействий, осуществляется автоматически, при помощи аппаратуры и компьютерной техники, а решение по управлению принимает человек.

Совокупность информационных потоков, средств обработки, передачи и хранения данных, а также сотрудников управленческого аппарата, выполняющих операции по переработке данных, составляет информационную систему управления объектом.

Для функционирования информационной системы :

Программное управление широко используется в технических системах:

Тематический диктант 1.Кто, где и когда провозгласил рождение новой науки связанной с разработкой теории управления? 2. Что такое управление? 3. Изобразить схему процесса управления без обратной связи, привести примеры. 4. Изобразить схему процесса управления с обратной связью, привести примеры. 5. Что называется обратной связью? 6. Виды обратной связи. 7. Перечислить три класса процессов управления.