БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (УП)
Режим работы технического объекта определяется алгоритмом функционирования – совокупностью правил, предписаний, вырабатываемых в результате изучения технологии и экономики данного процесса (см. Алгоритмизация процессов ). Теория автоматического У. считает алгоритмы функционирования заданными и показывает, как на их основе построить алгоритмы управления, определяющие управляющие воздействия на объект с учётом динамических свойств системы У., физических и технических ограничений.
В соответствии с принципом необходимого разнообразия Эшби управляющая система должна обладать не меньшим разнообразием состояний, чем управляемая. Для динамических технических объектов, описываемых разностными и дифференциальными уравнениями, этот принцип выражается в виде количественных условий управляемости и наблюдаемости: а ) число управляющих органов должно быть не меньше числа управляемых величин; б ) должны выполняться дополнительные условия, налагаемые на исходные уравнения. В основе алгоритмов У. лежат некоторые общие фундаментальные принципы У., определяющие характер связи с алгоритмом функционирования и возмущениями, влияющими на ход технического процесса. В технике используют три фундаментальных принципа: разомкнутого У., замкнутого У. (обратной связи ) и компенсации возмущений. На раннем этапе автоматизации производства использовались алгоритмы функционирования лишь одного вида – стабилизации, т. е. поддержания постоянства регулируемой величины (см. Регулирование автоматическое ). Позднее число алгоритмов функционирования и соответственно число видов систем У. возросло, появились системы программного управления , следящие системы , поисковые системы , системы экстремального регулирования , оптимального управления , самоприспосабливающиеся системы .
Автоматизация производства началась с автоматизации отдельных операций и процессов путём установки специализированных регуляторов (частичная автоматизация); по мере совершенствования технических средств и методов У. автоматизируется большинство или все операции как единый комплекс (комплексная и полная автоматизация). Переход к комплексной автоматизации и более сложным алгоритмам связан, как правило, с использованием ЭВМ и созданием АСУ. В АСУ автоматизируются сбор и передача информации об объектах, переработка информации и вывод управляющих воздействий на объекты и осуществляется оптимизация наиболее существ. параметров и процессов. АСУ технологическими процессами (АСУТП) первоначально лишь координировали действия регуляторов, осуществляя У. на двух уровнях: непосредственное воздействие регуляторов на объект (нижний уровень) и задание регуляторам уставок от ЭВМ (верхний уровень). Возросшая надёжность современных ЭВМ позволяет создавать АСУТП, в которых ЭВМ принимает на себя также и задачи, выполнявшиеся ранее регуляторами нижнего уровня.
В АСУТП обычно используются специальные управляющие машины – ЭВМ, имеющие многоканальные устройства связи с управляемыми объектами. АСУТП с управляющими ЭВМ резко расширяют возможности У., позволяя эффективно управлять сотнями и тысячами параметров, осуществлять более совершенные и сложные алгоритмы У., учитывать предысторию технич. процесса и совершенствовать алгоритмы в процессе У. АСУТП применяют для У. производством с перестраиваемой технологией, осуществляя, например, У. станками и группами станков с программным управлением, при котором изменение технологии производится простой сменой магнитной или перфорационной ленты с записью программы работы станка (группы станков). Для автоматизации промежуточных ручных операций, таких, как смена инструмента, подача и транспортировка деталей и др., предусматривается создание программно управляемых роботов и систем автоматизации испытаний готовых изделий и их узлов, управляемых также ЭВМ. В перспективе предусматривается объединение программного управления технологией и испытаниями с автоматизированными системами проектирования .
Переход от автоматизированных к автоматическим системам, в которых человек полностью отстраняется от У. процессом, в принципе возможен, однако такие системы ввиду их большой стоимости создают редко. Обычно в АСУТП предусматривается участие человека в выполнении ответственных операций по постановке и корректировке целей У., в принятии наиболее ответственных решений; кроме того, своим участием человек вносит в работу системы элементы творчества. Для обеспечения эффективного взаимодействия человека с ЭВМ разрабатываются устройства наглядного представления информации о ходе производственного процесса и устройства, облегчающие диалог оператора с ЭВМ, например дисплеи (см. Отображения информации устройство ), мнемонические схемы .
В 60–70-х гг. наметилась тенденция к слиянию АСУТП с автоматизированными системами организационного (административного) У. в единые интегрированные системы У. Соответственно формируется взгляд на теорию автоматического У., теории информации, сложных систем, исследования операций как на разделы, образующие единую общую теорию У. автоматизированными системами.
Лит.: Воронов А. А., Основы теории автоматического управления, ч. 1–3, М., 1965–70; Глушков В. М., Введение в АСУ, 2 изд., К., 1974.
А. А. Воронов.
Управления автоматизированная система
Управле'ния автоматизи'рованная систе'ма (АСУ), совокупность экономико-математических методов, технических средств (ЭВМ, средств связи, устройств отображения информации, передачи данных и т.д.) и организационных комплексов, обеспечивающих рациональное управление сложным объектом (например, предприятием, технологическим процессом). Наиболее важная цель построения всякой АСУ – резкое повышение эффективности управления объектом (производственным, административным и т.д.) на основе роста производительности управленческого труда и совершенствования методов планирования и гибкого регулирования управляемого процесса. В СССР АСУ создаются на основе государственных планов развития народного хозяйства.
Основные принципы. Разработка АСУ, порядок их создания и направления эффективного использования базируются на следующих принципах (впервые сформулированных В. М. Глушковым ).
Принцип новых задач. АСУ должны обеспечивать решение качественно новых управленческих проблем, а не механизировать приёмы управления, реализуемые неавтоматизированными метолами. На практике это приводит к необходимости решения многовариантных оптимизационных задач на базе экономико-математических моделей большого объёма (масштаба). Конкретный состав подобных задач зависит от характера управляемого объекта. Например, для машиностроительных и приборостроительных предприятий обычно наиболее важными оказываются задачи оперативно-календарного и объёмно-календарного планирования. Решающий эффект достигается в том случае, когда осуществляется точное согласование во времени всех сменных заданий как производственных, так и обеспечивающих (например, на материально-техническое снабжение и др.), определяются оптимальные объёмы партий продукции и производится оптимизация загрузки оборудования. Аналогичные задачи возникают в строительстве. В ряде случаев на первый план выдвигаются задачи технич. подготовки производства, управления проектно-конструкторскими работами. На транспорте важнейшее значение приобретают оптимизация маршрутов и расписаний движения, а также погрузочно-разгрузочных работ. В системах управления отраслью первостепенное значение имеют оптимальное планирование работы предприятий, точное согласование сроков взаимных поставок, а также проблемы перспективного развития отрасли и задачи прогнозирования.
Принцип системного подхода к проектированию А С У. Проектирование АСУ должно основываться на системном анализе как объекта, так и процессов управления им. Это означает необходимость определения целей и критериев эффективности функционирования объекта (вместе с системой управления), анализа структуры процесса управления, вскрывающего весь комплекс вопросов, которые необходимо решить для того, чтобы проектируемая система наилучшим образом соответствовала установленным целям и критериям. Этот комплекс охватывает вопросы не только технического, но также экономического и организационного характера. Поэтому внедрение АСУ даёт принципиально новые возможности для коренного усовершенствования системы экономических показателей и экономического стимулирования.
