ГДЗ по Информатике 11 класс. Поляков К.Ю. § 4. Информация и управление
13. Что такое система управления? Какие элементы в ней всегда есть?
Ответ
Система управления
Система управления — это совокупность методов, инструментов, процессов и устройств, предназначенных для контроля и регулирования поведения системы с целью достижения определённых целей. Система управления функционирует за счёт взаимодействия её элементов, которые обеспечивают сбор, обработку и использование информации для принятия управленческих решений.
Основные элементы системы управления
- Управляющий субъект (контроллер, регулятор)
- Это элемент, который принимает решения и вырабатывает управляющие воздействия. В человеко-машинных системах этим элементом может быть человек-оператор, а в автоматизированных системах — контроллер или компьютерная программа.
- Пример: В системе управления предприятием управляющим субъектом может быть менеджер, а в системе управления технологическим процессом — промышленный контроллер.
- Управляемый объект (объект управления)
- Это элемент или совокупность элементов, поведение которых необходимо контролировать и регулировать. Управляемый объект реагирует на управляющие воздействия.
- Пример: В системе управления предприятием объектом управления может быть производственный процесс, а в системе управления климатом в здании — система отопления и кондиционирования.
- Цель (задание, эталон, референс)
- Это желаемое состояние или поведение управляемого объекта, к которому стремится система управления. Цель может быть задана в виде конкретных параметров или критериев эффективности.
- Пример: В системе управления предприятием целью может быть выполнение производственного плана, а в системе управления климатом — поддержание определённой температуры и влажности.
- Сенсоры (датчики, измерительные устройства)
- Это элементы, которые собирают данные о текущем состоянии управляемого объекта и окружающей среды. Сенсоры измеряют различные параметры и передают информацию управляющему субъекту.
- Пример: В системе управления предприятием сенсорами могут быть датчики контроля качества продукции, а в системе управления климатом — термометры и гигрометры.
- Контуры обратной связи (системы передачи данных)
- Это механизмы, обеспечивающие передачу информации от сенсоров к управляющему субъекту и от управляющего субъекта к исполнительным устройствам. Обратная связь позволяет корректировать действия системы на основе реальных данных.
- Пример: В системе управления предприятием контуры обратной связи могут включать отчёты и информационные системы, а в системе управления климатом — проводные или беспроводные сети передачи данных.
- Исполнительные устройства (актуаторы)
- Это элементы, которые выполняют управляющие воздействия на объект управления, изменяя его состояние в соответствии с командами управляющего субъекта.
- Пример: В системе управления предприятием исполнительными устройствами могут быть машины и оборудование, а в системе управления климатом — клапаны, вентиляторы и обогреватели.
Пример системы управления
Система управления отоплением в здании
- Управляющий субъект: Программируемый термостат.
- Управляемый объект: Система отопления (котёл, радиаторы, трубы).
- Цель: Поддержание комфортной температуры в помещении.
- Сенсоры: Термометры, измеряющие текущую температуру в различных комнатах.
- Контуры обратной связи: Система передачи данных от термометров к термостату и от термостата к котлу.
- Исполнительные устройства: Клапаны и насосы, регулирующие подачу горячей воды в радиаторы.
Заключение
Система управления — это организованная совокупность элементов, взаимодействующих для достижения конкретной цели. В каждой системе управления обязательно присутствуют управляющий субъект, управляемый объект, цель, сенсоры, контуры обратной связи и исполнительные устройства. Эти элементы работают вместе, обеспечивая сбор данных, принятие решений и выполнение управляющих воздействий для достижения желаемого результата.