2. Понятие балансировочного режима и маневра.

В зависимости от характера внешних возмущающих и управляющих воздействий устойчиво управляемая замкнутая система может находится:

либо в балансировочном (установившемся) режиме,

либо в режиме маневра (переходном режиме).

2.1. Балансировочный режим.

Один и тот же, реально протекающий режим может быть интерпретирован как балансировочный, если исходить из одного вектора целей, и как режим маневра, если исходить из другого вектора целей.

Балансировочный режим устанавливается тогда, когда контрольные параметры вектора целей и соответствующее им управляющее воздействие, а также воздействие внешней среды неизменны во времени (Рис. 8.1). При балансировочном режиме контрольные параметры вектора состояния колеблются около неизменного положения. На свободные параметры ограничения не накладываются.

В балансировочном режиме неизменен процесс колебаний системы относительно точки «равновесия»: система проходит через неё, но не может пребывать в ней, хотя бы потому, что отклонения от неё ниже порога чувствительности средств измерения или управление негибко, и обладает конечным быстродействием, и не может вовремя остановиться. Последнее поясним.

Если идеальный режим — неизменность во времени вектора целей, то по причине конечного быстродействия системы управления управляющее воздействие её, компенсирующее отклонение, с какого-то момента времени само становится возмущающим и объект проходит точку идеала. Так система управления сама раскачивает объект относительного идеального режима вектора целей. Лучше всего это видно в устойчивых балансировочных режимах (вектор ошибки не выходит за допустимые пределы).

В неустойчивых балансировочных режимах амплитуда колебаний либо выше допустимой, либо нарастает от колебания к колебанию.

Простейший пример балансировочного режима — езда на автомобиле по прямой дороге с постоянной скоростью. Водителю все время приходится совершать колебательные движения рулем, поскольку неровности дороги, боковой ветер (внешнее возмущение), разное давление в шинах, люфты в подвесках и рулевом приводе (внутреннее возмущение) норовят увести автомобиль в сторону.

Рис. 8.2. Балансировочный процесс:

изменение температуры в холодильной камере.

На рис. 8.2 приведен пример изменения температуры в холодильной камере.

Когда температура снижается (повышается) до определенного предела, заданного средствами автоматики, включается холодильный агрегат, понижает (повышает) температуру и выключается. Происходит процесс колебаний температуры вокруг заданного значения.

Индивид и общество тоже могут существовать в балансировочном режиме. Ошибки, вызванные неправильным поведением, приводят к изменению обстоятельств, под давлением которых приходится изменять линию поведения и т.д.

Балансировочный процесс можно интерпретировать как гармоничное существование в среде.

Так соотношение хищников и травоядных все время колеблется вокруг определенного уровня.

Замкнутая система может иметь один или несколько устойчивых балансировочных режимов.