Объекты управления и их свойства

4. Объекты управления и их свойства                                                                                          ОАП

В общем понимании автоматизированного управления предприятием объектами автоматизации являются комплексы и отдельные технологические процессы или агрегаты. На нижнем уровне сложных иерархических систем управления, где основными задачами являются логико-программное управление и автоматическое регулирование, целесообразно говорить об объектах регулирования, хотя можно использовать и термин "объекты управления", имея в виду, что объекты регулирования - их частный случай. Рассмотрим свойства простых объектов, в которых регулируют технологические параметры - температуру, уровень, давление, расход, концентрацию и тому подобное. Таким образом, в нашем случае объектом регулирования или управления (иногда употребляют термин "объект автоматизации") будет технологический процесс или технологический агрегат, в котором происходят процессы преобразования вещества или энергии, характеризующихся комплексом значений технологических параметров и потребует организованного целенаправленного вмешательства путем создания специальных управляющих воздействий (управлений).
    С точки зрения общесистемного подхода объектом могут быть технологические сборники, теплообменники или сложные объекты - котлоагрегаты, диффузные, испарительные и многоректификационные установки, хлебопекарные печи и другие - при этом сложные объекты можно раскладывать на более простые. Все сказанное подтверждает тот факт, что каждой задаче автоматизации соответствует конкретный объект. При этом важен еще один общесистемный момент: свойства системы управления (регулирования) в равной степени зависят от обеих составляющих - объекта и автоматического управляющего устройства (регулятора). В то же время каждая из систем управления создается именно для конкретного объекта, поэтому чем детальнее будут известны свойства объекта, тем эффективнее будет система управления.

Объекты имеют разное назначение, в них происходят различные по физической природе процессы, но с точки зрения задач автоматизации можно выделить некоторые общие свойства и характеристики. Например, в системах автоматизации зданий важным нюансом является слаженная работа всех инженерных подсистем здания. К примеру, совместно со строительной компанией Riel был выполнен ряд работ по автоматизации зданий, позволив клиентам получить в свое распоряжение современное здание с функциями "умного" дома. Это особенно важно потому, что распределенность подсистем, внедрение агрегатов большой единичной мощности часто сопровождаются усложнением управления такими объектами в связи с тем, что имеются:
- недостаточные знания о механизме технологических процессов;
- стохастичность связей между выходами и входами (вероятной природой объектов);
- нестационарность (изменение характеристик со временем, эволюция объектов);
- наличие рабочих зон с различными процессами, которые происходят одновременно, застойных зон и т.д.

С точки зрения общей теории управления важное значение имеют такие обобщенные характеристики и показатели: наблюдаемость, управляемость, чувствительность. Наблюдаемость объекта означает, что существует возможность определить его состояние по данным измерений или соответствующих вычислений на конечном интервале времени, то есть измерить и (или) вычислить все координаты состояния объекта. Управляемость объекта означает, что существуют такие целенаправленные действия, с помощью которых объект из любого исходного состояния можно перевести в заданный конечное состояние в течение конечного интервала времени. Это соответствует тому, что под действием управлений меняются все координаты состояния объекта.

Чувствительность объекта дает возможность оценить изменения (вариации) режимов работы объектов под воздействием управлений и возмущений. Кроме того, оцениваются малые вариации параметров объекта относительно их начальных значений и их влияние на функционирование объекта. Названные общие показатели свойств объекта используют при создании автоматизированных систем регулирования (АСР)следующим образом:
1. наблюдаемость позволяет оценить точки измерений и возможность получения необходимой информации о состоянии объекта;
2. управляемость характеризует эффективность управляющих воздействий, что позволяет сделать целенаправленный выбор;
3. чувствительность является основанием для вывода о необходимости создания адаптивных систем.

Исходя из человеческой сущности управляемых объектов, можно выделить следующие их свойства:

a)самоактивность управляемых объектов – способность к самодвижению на основе внутренних побудительных причин. Самоактивность реализуется в разных формах: в преобразовании окружающих условий и взаимосвязей, установлении взаимодействия и в приспособлении к складывающейся ситуации.

b)целенаправленность на конкретные предметы, явления, отношения и результаты.

c)адаптивность (приспособляемость) к условиям и факторам природного и социального бытия, которая проявляется в привычной реакции, стереотипе поступков и действия.

d)самоуправляемость - способность к самоуправлению, сознательному саморегулированию своей жизнедеятельности и своего развития, как ответная реакция на изменяющиеся общественные условия.

e)объективизм - зависимость от объективных условий и факторов общественной жизни.

Скачано с www.znanio.ru