- •Управление как процесс достижения цели
- •Роль автоматизации в жизни человека
- •Общие принципы построения сау
- •Декомпозиция общей цели управления. Частные задачи управления
- •Классификация сау по решаемым задачам
- •Определение моделирования и модели
- •Цели моделирования и познания
- •Виды моделей
- •Цель и противоречивость задачи математического описания
- •Характерные объекты управления
- •Способы получения математических моделей объекта
- •Лекция №4 simulink, как удобное средство цифрового моделирования динамических объектов и систем Общая характеристика Simulink
- •Основы работы с пакетом Simulink
- •Запуск пакета Simulink
- •Особенности интерфейса Simulink
- •Библиотека базовых компонентов. Ее структура и состав
- •Технология сборки модели в Simulink и запуск модели
- •Simulation time (Интервал моделирования или время расчета)
- •Solver options (Параметры расчета)
- •Output options (Параметры вывода)
- •Настройка масштаба осциллограмм.
- •Выделение, удаление и восстановление объектов
- •Меню форматирования модели Format
- •Лекция №5 блоки источников сигналов как базовые модели динамических процессов (входных воздействий) Общий обзор источников
- •Источник постоянного воздействия Constant
- •2. Источник синусоидального воздействия Sine Wave
- •3. Источник нарастающего воздействия Ramp
- •4. Источник ступенчатого воздействия (одиночного перепада) Step
- •5. Источник временного сигнала Clock
- •6. Цифровой источник времени Digital Clock
- •7. Источник прямоугольных импульсов Pulse Generator
- •8. Генератор сигналов Signal Generator
- •9. Блок периодического сигнала Repeating Sequence
- •15. Блок считывания данных из рабочего пространства From Workspace
- •Лекция №6 блоки отображения и регистрации процессов базовые и специальные sinks - приемники сигналов
- •Осциллограф Scope
- •2. Графопостроитель ху Graph
- •3. Цифровой дисплей Display
- •4. Блок остановки моделирования Stop Simulation
- •5. Блок сохранения данных в файле То File
- •6. Блок сохранения данных в рабочей области То Workspace
- •Передаточная функция
- •Преобразование Лапласа
- •Блок передаточной характеристики Transfer Fcn
- •Лекция №8 типовые динамические звенья систем автоматического управления Понятие о типовых динамических звеньях систем автоматического управления. Понятие переходной характеристики
- •Организация в Simulink компьютерных экспериментов по снятию переходных характеристик типовых звеньев
- •Классификация типовых динамических звеньев
- •Типовые динамические звенья и их переходные характеристики
- •Рекомендации по выбору шага и времени моделирования для проведения компьютерного эксперимента по снятию переходных характеристик динамических звеньев
- •Пример проведения компьютерного эксперимента по получению переходной характеристики статического инерционного звена первого порядка в Simulink
- •Лекция №9 соединение звеньев и получение их переходных характеристик. Понятие эквивалентных преобразований Типовые соединения звеньев
- •Последовательное соединение звеньев
- •П араллельное соединение звеньев
- •3 . Соединения с обратной связью
- •Получение передаточной функции системы с нетиповыми соединениями звеньев
- •Правило переноса суммирующего элемента
- •Правило переноса точек разветвления
- •Лекция №10 частотных характеристик динамических звеньев и систем Частотная передаточная функция и частотные характеристики
- •Проведение компьютерных экспериментов по получению частотных характеристик динамических звеньев и систем
- •Частотные передаточные функции и частотные характеристики типовых звеньев
Классификация сау по решаемым задачам
Название систем определяется решаемыми задачами (САУ – общее название для всех систем управления).
Задачи оптимизации, как правило, решаются после того, как решены задачи регулирования.
задачи регулирования – САР;
задачи оптимизации – САО;
адаптации – САА;
логического управления – САЛУ;
Чаще САА используется совместно с САР или САО, поэтому такие системы называют адаптивными САР и (или) САО.
Задачи оптимизации, как правило, решаются после того, как решены задачи регулирования.
Змістовий модуль 2
ЛЕКЦИЯ №3
МОДЕЛИРОВАНИЕ КАК ЭФФЕКТИВНЫЙ ИНСТРУМЕНТ ПОЗНАНИЯ
Диалектика процесса познания
Издавна людей интересовали вопросы о том, как происходит процесс познания, что является истинным знанием, каковы критерии истины. Занимались этим философы, с учениями которых вы познакомитесь в курсе философии. Сейчас для вас важно понять, что процесс познания подчиняется законам диалектики, которые позволяют анализировать реальность и раскрывать причины происходящего, понимать как развивается мир. Другими словами диалектика изучает развитие. В диалектике развитие рассматривают как восходящий процесс, движущийся по спирали. Движущей силой развития являются внутренние противоречия. Переход на новый уровень происходит через скачок. По этому принципу происходит и процесс познания.
Знание о чем-либо изначально является приближенным и относительным. Чтоб получить новое знание не достаточно формальной логики, нужна логика диалектическая. Диалектика говорит, что процесс познания движется по спирали, является восхождением от конкретного через абстрактное к конкретному, уже на новом уровне его познания. Получение нового знания начинается с практики (необходимости решить какую-либо прикладную задачу), затем необходимо пройти этап формализации задачи, т.е. абстрактное (переход от внутренней структуры объекта к определенной информационной форме), после этого, применяя различные математические методы, провести исследования и сделать выводы по результатам, полученным в ходе этого этапа. Критерием истины полученного знания снова будет практика, т.е. новое знание мы можем считать достоверным (адекватным), если оно проверено на практике. Таким образом, конечной целью процесса познания является возможность применения полученных знаний на практике.
Вы можете спросить, какое отношение все это имеет к моделированию.
Определение моделирования и модели
Моделирование – это особая форма эксперимента, заключающаяся в исследовании объекта на его модели.
Модель – это отображение в какой-либо форме существенных для решения поставленной задачи свойств и характеристик объекта-оригинала.
Из определения видно, что моделирование – это форма процесса познания, следовательно, подчиняется тем же закономерностям, что процесс познания, а модель – это форма абстрактного, через которое проходит процесс познания. Другими словами, моделирование – процесс получения знаний с помощью модели.
Цели моделирования и познания
Если вдуматься, моделирование возникло еще в глубокой древности. Первобытные люди изучали окружающую природу, чтоб выжить. Затем знания совершенствовались и появилась модель земного шара – глобус. В этих случаях можно говорить, что целью моделирования является познание окружающего мира. При дальнейшем накоплении знаний, человек начал задумываться над тем, как подчинить себе существующие явления или противостоять им. Были созданы модели еще не существующих объектов, например ветряных мельниц, различных механизмов и т. д. Здесь преследовалась цель – создания объектов с заданными свойствами. Сейчас с помощью моделирования часто ищут ответ на вопрос, что будет с тем или иным объектом, если определенным образом воздействовать на него. Здесь преследуется цель - определения последствий воздействия на объект и принятие правильного решения.
По приведенным примерам мы видим, что в любом случае, преследуется одна общая цель – возможность решения практических задач, с помощью полученных знаний, только эксперименты при этом проводят на модели, а не на объекте-оригинале. Если вернутся к главной цели процесса познания, мы увидим, что цели моделирования и познания очень похожи. Моделирование — метод научного познания объективного мира с помощью моделей.
Необходимо помнить, что процесс познания бесконечен, потому что чем больше мы знаем об объекте, тем лучше мы можем его познать. Та же ситуация и в моделировании: с помощью модели мы расширяем знания об объекте, а зная больше об объекте можем усовершенствовать модель для получения новых знаний.
