Реферат: Тема кибернетические системы и информация

ТЕМА 1. Кибернетические системы и информация.

Вопрос 1. Кибернетические системы и управление

Пример киберсистемы – ПК, мозг. Киберсистема позволяет управлять какими-то процессами. Рассмотрим киберсистему как преобразователь информации.

… датчики (рецепторы)


входные выходные


каналы каналы испольнительное

устройство


Киберсистемы имеют рецепторы (датчики) воспринимающие сигналы из внешней среды и передающие их внутрь системы, а так же входные и выходные каналы, по которым кибернетические системы обмениваются сигналами с внешней средой.

Выходные сигналы передаются во внешнюю среду через эффекторы (исполнительное устройство).

В качестве кибернетических систем могут выступать:

Различного рода авторегуляторы в технике (автопилот)

ЭВМ

Мозг

Биологические популяции

Человеческое общество

Рассмотрение объектов живой и неживой природы как преобразователей информации или кибернетических систем составляет сущность т.н. гиперподхода к изученю объекта.

^ Основной задачей системы с управлением является такое преобразование поступающей информации в систему и формирование таких управляющих воздействий, при которых обеспечивается достижение заданных целей управления, например, система авторегулирования температуры воздуха. Рассмотрим паровоз с равномерной скоростью, система упарвления.





скорость

колеса


больше мощности поддержка постоянной скорости


Рис.1 Схема ИУ, когда малые силы управляют большими.


Это пример управления с отрицательной обратной связью, она необходима для обеспечения устойчивости процесса регулирования.

^ Устойчивость системы означает, что при отклонении от положения равновесия система стремится восстановить это равновесие автоматически.

Виды систем:

Описываемые линейными дифференциальными уравнениями 1го порядка.

Более сложным поведением обладают системы 2го и выше порядков и нелинейные системы.

Возможны системы, в которых принцип программного управления комбинируется с регулированием той или иной величины (устройство регуляции температуры днем +20, ночью +16).

В более сложных следящих системах задача может стоять в поддержании фиксированной функции зависимости между множеством самопроизвольно-меняющихся параметров и заданным множеством регулируемых параметров (система, непрерывно сопровождающая лучом прожектора, произвольно маневрирующий самолет).

Существуют системы оптимального управления; их основной целью является поддержание максимального или минимального значения некоторых функций от 2х групп параметров называется критерием оптимального управления: параметры 1 группы (внешние условия) меняются независимо от системы; параметры 2 группы могут меняться под воздействием управляющих системы (температура воздуха и влажность).