Стихотворения за деца

Основни принципи на управление. Основни принципи на управление Прилагане в практиката на основните принципи на управление

ВЪВЕДЕНИЕ…………………………………………………………………………………

1. ОСНОВНИ ПОНЯТИЯ………………………………………………………
1.1 Основни принципи на управление………………………………….
1.2 Постановка на проблема…………………………………………………………………………………
2. ПРОВЕЖДАНЕ НА ЕКСПЕРИМЕНТА………………………………………………………….
2.1 Провеждане на експеримент на основния канал…………………………..
2.2 Провеждане на експеримент през вътрешния канал……………………….
2.3 Провеждане на експеримент с използване на канала за смущения………………………...
2.4. Идентифициране на канали по метода на Симо и проверка на апроксимацията
2.4.1 Основен канал………………………………………………………………
2.4..2 Приблизителна крива на ускорението…………………………………………………………
2.4.3 Вътрешен канал……………………………………………………………
2.4..4 Канал за смущения……………………………………………………….
3. ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА ОПТИМАЛНИТЕ НАСТРОЙКИ НА РЕГУЛАТОРА НА ЕДНОКРЪГОВА СИСТЕМА……………………………………………………………...
3.1 Изчисляване на настройките за вътрешния канал……………………………………...
3.2 Избор и изчисляване на предавателната функция на еквивалентен обект………..
3.3 Изчисляване на оптималните настройки на външния регулатор……………………...
3.4 Изчисляване на компенсиращото устройство…………………………………………………………
3.5 Комбинирана система за управление с захранване ………………………...
3.6 Изчисляване на оптималните настройки на регулатора на едноконтурна система на реален обект…………………………………………………………………….
3.7 Изчисляване на оптимални настройки за каскадна система………………………..
3.8 Избор и изчисляване на предавателната функция на еквивалентен обект………..
3.9 Комбинирана система за управление с подаване на допълнително влияние към входа на регулатора……………………………………………………….…….
3.10 Анализ на преходни процеси…………………………………………….
3.10.1 Анализ на преходните процеси на модела……………………………………
3.10.2 Анализ на преходни процеси на реален обект……………………..
4. ИКОНОМИЧЕСКА ЧАСТ……………………………………………………………………
4.1. Изчисляване на икономическа ефективност………………………………………………………….
4.2. Изчисляване на разходите за труд за отстраняване на грешки в програмата……………………………………………
4.3 Изчисляване на средната заплата на програмист………………………………………
4.4 Изчисляване на общите разходи за работа с компютър……………………………...
5. БЕЗОПАСНОСТ НА ТРУДА И ОКОЛНА СРЕДА…………………………
5.1 Безопасност на оборудването и производствени процеси……………...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ……………………………………………………………………
СПИСЪК НА ЛИТЕРАТУРАТА……………………………

ВЪВЕДЕНИЕ

В своето послание от 2011 г. президентът на Република Казахстан Н.А. Назарбаев „Да изградим бъдещето заедно“ днес, в контекста на влошаващата се глобална среда, трябва да активираме вътрешните инвестиционни ресурси с нарастващата роля на държавните холдинги, институциите за развитие и корпорациите за социално предприемачество.

За осъществяване на автоматично управление на технически процес се създава система, състояща се от контролиран обект и свързаното с него управляващо устройство. Като нищо техническа структура, системата трябва да има структурна твърдост и динамична якост. Тези чисто механични термини са донякъде произволни в този случай. Те означават, че системата трябва да изпълнява възложените й функции с необходимата точност, въпреки инерционните свойства и неизбежните смущения.

Очевидно създателите на високоточни механизми, предимно часовници, са първите, които се сблъскват с необходимостта от изграждане на регулатори. Дори много малки, но продължително действащи смущения, натрупвайки се, в крайна сметка водеха до отклонения от нормалния ход, недопустими при условията на точност. Не винаги е било възможно да се противодейства на тях с чисто конструктивни средства, например чрез подобряване на точността и чистотата на обработката на частите, увеличаване на тяхната маса или увеличаване на полезните сили и за подобряване на точността, регулаторите започнаха да се въвеждат в часовниците. В началото на нашата ера арабите оборудват водните часовници с регулатор на нивото на поплавъка. През 1675г Х. Хюйгенс вградил в часовника регулатор на махалото.

Друга причина, която подтикна изграждането на регулатори, беше необходимостта да се контролират процеси, подложени на толкова силни смущения, че не само точността, но често и производителността на системата като цяло се губеше. Предшествениците на регулаторите за такива условия могат да се считат за центробежни изравнители на скоростта на махалото за мелници за водно брашно, които са били използвани още през Средновековието.

В основните направления на икономическото и социалното развитие се поставя задачата да се развие производството на електронни устройства за управление и телемеханика, изпълнителни механизми, инструменти и сензори за сложни системи за автоматизация на сложни технологични процеси, възли, машини и оборудване.

Значението на теорията на автоматичното управление вече е прераснало в рамките на самите технически системи. Динамично контролирани процеси протичат в живите организми, в икономическите и организационни системи човек-машина. Законите на динамиката при тях не са основни и определящи принципи на управление, както е характерно технически системи, но въпреки това тяхното влияние често е значително и неотчитането им води до големи загуби. В автоматизираните системи за управление (АСУ) на технологичните процеси ролята на динамиката е безспорна, но става все по-очевидна в други области на работа на АСУ, тъй като те разширяват не само информационните, но и управляващите функции.

Техническата кибернетика е предназначена да решава проблемите на теоретичния анализ и разработването на методи за техническо проектиране на елементната база на системите за управление. Отделянето на този раздел от техническата кибернетика в самостоятелна научна дисциплина „Елементи на системите за автоматично управление и мониторинг“ беше следствие от натрупването на голям обем материал, посветен на изучаването на различни устройства за автоматизация и неговата систематизация.

Натрупаният опит в създаването на автоматизирани и автоматични системи за управление показва, че управлението на различни процеси се основава на редица правила и закони, някои от които се оказват общи за технически устройства, живи организми и социални явления. Изследването на процесите на управление, получаване, преобразуване на информация в техническа, жизнена и социални системие предмет на кибернетиката, важен раздел от която е техническата кибернетика, включително анализ на информационните процеси за управление на технически обекти, синтез на алгоритми за управление и създаване на системи за управление, които изпълняват тези алгоритми.

1. ОСНОВНИ ПОНЯТИЯ

1.1 Основни принципи на управление

Целенасочените процеси, извършвани от човек за задоволяване на различни потребности, са организиран и подреден набор от действия - операции, които се разделят на два основни вида: работни операции и управленски операции. Работните операции включват действия, пряко необходими за извършване на процеса в съответствие с природните закони, които определят хода на този процес, например отстраняване на чипове в процеса на рязане на продукт на машина, преместване на екипажа, въртене на вала на двигателя, и т.н. За улесняване и подобряване на работните операции се използват различни технически устройства, които частично или напълно заместват човек в тази операция. Заместването на човешкия труд в работните операции се нарича механизация. Целта на механизацията е да освободи хората при тежки операции, изискващи голямо количество физическа енергия (изкопни работи, повдигане на товари), при вредни операции (химични, радиоактивни процеси), при „рутина” (монотонни, досадни) нервна система) операции (завинтване на еднотипни винтове по време на сглобяване, попълване на стандартни документи, извършване на стандартни изчисления и др.).

За правилното и качествено изпълнение на работните операции е необходимо те да бъдат придружени с действия от различен вид - контролни операции, чрез които се осигуряват началото, последователността и прекратяването на работните операции в правилните моменти, ресурсите, необходими за разпределя се изпълнението им и се задават необходимите параметри на самия процес - посока, скорост, ускорение на работните средства или екипажа; температура, концентрация на химичен процес и др. Съвкупността от контролни операции формира управленския процес.

Контролните операции също могат да се извършват частично или изцяло от технически средства. Замяната на човешкия труд в контролните операции се нарича автоматизация, а техническите устройства, които извършват контролни операции, се наричат автоматични устройства. Съвкупността от технически устройства (машини, инструменти, механизация), които извършват този процес, от управленска гледна точка е обект на управление. Комбинацията от средства за управление и обект образува система за управление. Система, в която всички работни и контролни операции се извършват от автоматични устройства без човешка намеса, се нарича автоматична система. Система, в която само част от контролните операции са автоматизирани, а другата част (обикновено най-критичната) се извършва от хора, се нарича автоматизирана (или полуавтоматична) система.

Обхватът на обектите и контролните операции е много широк. Обхваща технологични процеси и звена, групи от звена, цехове, предприятия, човешки екипи, организации и др.

Обекти на управление и видове въздействие върху тях.

Обектите, в които протича контролиран процес, ще се наричат контролни обекти. Това са различни технически устройства и комплекси, технологични или производствени процеси. Състоянието на даден обект може да се характеризира с една или повече физически величини, наречени контролирани или контролирани променливи. За техническо устройство, като например електрически генератор, променливата, която се управлява, може да бъде напрежението на неговите изходни клеми; за производствен обект или цех - обемът на промишлената продукция, която произвежда.

По правило върху обекта на управление се прилагат два вида въздействия: управляващо - r(t) и смущаващо f(t); състоянието на обекта се характеризира с променливата x(t):

R(t) предмет x(t)

управление

Промяната в контролираната променлива x(t) се определя както от управляващото действие r(t), така и от смущаващото или интерференционно въздействие f(t). Нека дефинираме тези влияния.

Смущаващо действие е това, което нарушава необходимата функционална връзка между регулираните или контролираните променливи и контролното действие. Ако смущението характеризира действието на външната среда върху даден обект, тогава то се нарича външно. Ако това въздействие възниква вътре в обекта поради възникването на нежелани, но неизбежни процеси по време на нормалното му функциониране, тогава такива смущения се наричат вътрешни.

Влиянията, приложени към обекта на управление, за да се промени приложеното количество в съответствие с необходимия закон, както и да се компенсира влиянието на смущенията върху характера на промяната в контролираното количество, се наричат контроли.

Основната цел на автоматичното управление на всеки обект или процес е непрекъснато да поддържа с определена точност необходимата функционална връзка между контролираните променливи, които характеризират състоянието на обекта и управляващите действия в условията на взаимодействие на обекта с външната среда. , т.е. при наличие както на вътрешни, така и на външни смущаващи влияния. Математически изразТази функционална зависимост се нарича алгоритъм за управление.

Понятие за системен елемент

Всеки контролен обект е свързан с един или повече регулатори, които формират контролни действия, предоставени на регулаторния орган. Обектът на управление заедно с устройството за управление или регулатор образуват система за управление или регулиране. Освен това, ако човек не участва в процеса на управление, тогава такава система се нарича система за автоматично управление.

Системният контролер е комплекс от устройства, свързани помежду си в определена последователност и изпълняващи най-простите операции върху сигнали. В тази връзка се оказва възможно регулаторът да се разложи (раздели) на отделни функционални елементи - най-простите структурно интегрални клетки, които изпълняват една специфична операция със сигнал.

Такива операции включват:

1) преобразуване на контролираното количество в сигнал;

2) трансформация: а) сигнал от един вид енергия в сигнал от друг вид енергия; б) непрекъснат сигнал към дискретен сигнал и обратно; в) сигнал по енергийна стойност; г) видове функционални връзки между изходните и входните сигнали;

3) съхранение на сигнала;

4) генериране на програмни сигнали;

5) сравнение на управляващи и програмни сигнали и генериране на сигнал за несъответствие;

6) извършване на логически операции;

7) разпределение на сигнала по различни канали за предаване;

8) използване на сигнали за въздействие върху обекта на управление.

Изброените операции със сигнали, извършвани от елементи на системи за автоматично управление, се използват в бъдеще като основа за систематизиране на цялото разнообразие от елементи за автоматизация, използвани в системи с различен характер, предназначение и принцип на действие, т.е. генерирани от различни системи за автоматично управление и наблюдение.

За извършване на автоматично управление или изграждане на система за управление са необходими два вида знания: първо, специфични познания за даден процес, неговата технология и, второ, познаване на принципите и методите на управление, общи за голямо разнообразие от обекти и процеси . Специфичните специализирани знания позволяват да се установи какво и най-важното как да се промени в системата, за да се получи желаният резултат.

При автоматизирането на управлението на техническите процеси възниква необходимостта от различни групи контролни операции. Една от тези групи включва операция за стартиране (включване), спиране (изключване) на дадена операция и преминаване от една операция към друга (превключване).

За правилното и качествено протичане на процеса, някои от неговите координати - контролирани - трябва да се поддържат в определени граници или да се променят по определен закон.

Друга група контролни операции е свързана с мониторинг на координати с цел установяване на приемливи граници. Тази група от операции се състои от измерване на координатни стойности и представяне на резултатите от измерването във форма, удобна за човешкия оператор.

Третата група управляващи операции - операции за поддържане на зададен закон за промяна на координатите - се изучава в теорията на автоматичното управление.

Всеки обект с маса е динамичен, тъй като под въздействието на външни сили и моменти (крайни величини) от страна на обекта възниква съответна реакция в неговата позиция (или състояние), която не може да бъде променена моментално. Променливите x, u и f (където x е набор от контролирани координати на процеса, u е влиянието или управлението, приложено към обекта, и f е смущението, действащо върху входа на обекта) в динамичните обекти обикновено са свързани помежду си чрез диференциални, интегрални или диференциални уравнения, съдържащи време t като независима променлива.

Промените в координатите в нормален, желан процес се определят от набор от правила, разпоредби или математически зависимости, наречени алгоритъм за функциониране на системата. Работният алгоритъм показва как стойността x(t) трябва да се променя според изискванията на технологията, икономиката или други съображения. В теорията на автоматичното управление алгоритмите на работа се считат за дадени.

Динамичните свойства и формата на статичните характеристики въвеждат изкривявания: действителният процес ще се различава от желания (който например при същите влияния ще се проведе в линеен обект без инерция). Следователно изискваният закон за промяна на управлението u или алгоритъмът за управление няма да бъде подобен на работния алгоритъм; ще зависи от алгоритъма на функциониране, динамичните свойства и характеристики на обекта. Алгоритъмът за управление показва как управлението трябва да се промени, за да се гарантира даден работен алгоритъм. Алгоритъмът на функциониране в автоматичната система се реализира с помощта на управляващи устройства.

Алгоритмите за управление, използвани в технологията, се основават на някои общи фундаментални принципи на управление, които определят как алгоритъмът за управление е свързан с конкретното и действителното функциониране или с причините, които са причинили отклонения. Използват се три основни принципа: управление с отворена верига, обратна връзка и компенсация.

Принцип на управление с отворена верига

Същността на принципа е, че алгоритъмът за управление се изгражда само на базата на даден работен алгоритъм и не се контролира от действителната стойност на контролираното количество.

Принцип на контрол на отклонението

(принцип на обратната връзка).

Този принцип е един от най-ранните и широко разпространени принципи на управление. В съответствие с него въздействието върху регулаторния орган на обекта се развива като функция на отклонението на контролираното количество от предписаната стойност.

Обратната връзка може да се намери в много процеси в природата. Примери за това са вестибуларният апарат, който открива отклоненията на тялото от вертикалата и осигурява поддържането на равновесие, системи за регулиране на телесната температура, ритъм на дишане и др. В публичните институции обратната връзка с ръководството се установява чрез контрол на изпълнението. Принципът на обратната връзка е много универсален фундаментален принцип на управление, действащ в технологията, природата и обществото.

Принцип на контрол на смущенията(принцип на компенсация).

Тъй като отклонението на контролираното количество зависи не само от контрола, но и от смущаващото влияние, тогава по принцип е възможно да се формулира законът за управление така, че да няма отклонение в стационарно състояние.

Принципът за регулиране на парна машина въз основа на момента на съпротивление на нейния вал е предложен през 1930 г. от френския инженер И. Понселет, но това предложение не може да бъде приложено на практика, тъй като динамичните свойства на парната машина (наличието на астатизъм) не позволява директното използване на принципа на компенсацията. Но в редица други технически устройства принципът на компенсацията се използва от дълго време. Трябва да се отбележи, че използването му в статиката не е под съмнение, но опитът на Г. В. Щипанов през 1940 г. да предложи принципа на инвариантността на смущенията, за да елиминира отклоненията в динамиката, предизвика остра дискусия и обвинения в нереализируемостта на предложението. В. С. Кулебакин през 1948 г и Б. Н. Петров през 1955 г. показаха как трябва да се изграждат системи, за да може в тях да се приложи принципът на инвариантността. През 1966 г. принципът на инвариантността, предложен от Г. В. Щипанов, е регистриран като откритие с приоритет - април 1939 г. По този начин е коригирана грешката на неговите опоненти, която се състои в това, че осъществимостта на принципа на инвариантността като цяло е отречена.

Системите за управление, базирани на смущения, в сравнение със системите, работещи на базата на отклонение, обикновено се отличават с по-голяма стабилност и скорост. Техните недостатъци включват трудността при измерване на натоварването в повечето системи, непълно отчитане на смущенията (компенсират се само тези смущения, които се измерват). По този начин, когато се съставя електрическа машина, не се компенсират колебанията на напрежението в мрежите, захранващи състезателния двигател и намотките на възбуждането, колебанията в съпротивлението на намотката поради температурни промени и т. н. В много случаи използването на комбинирано регулиране на смущения и отклонение, което се използва широко за регулиране на напрежението на мощни синхронни генератори на големи електроцентрали (смесване с корекция). Комбинираните регулатори комбинират предимствата на двата принципа, но естествено дизайнът им е по-сложен и цената е по-висока.

1.2 Постановка на проблема.

В тази теза се разглежда автоматична система за управление със сложна структура, която включва две вериги: една верига за отклонение, втора верига за смущение.

Изследвайте работата на сложна система за автоматично управление като цяло и нейните отделни вериги. Изчислете оптималните параметри за настройка на регулаторите на ACS и приложете получените резултати върху реален обект - Remikont-120. Комбинирана система за управление 1 – основен канал (Wob(S));

За да премахнем кривата на ускорението, ние прилагаме смущаващо влияние с амплитуда от 10% към алгоритмичния блок и премахваме кривата на ускорението от този алгоритмичен блок. Въвеждаме кривата във файла VIT1.След интерполация по 5 точки и нормализиране получаваме представената в таблицата крива на ускорението /виж. маса 2.1

2.2 Провеждане на експеримент по вътрешен канал

За да премахнем кривата на ускорението през вътрешния канал, извършваме същите действия, както при премахването на първата крива. Получената крива на ускорение въвеждаме във файла VIT2.След обработката на кривата въвеждаме резултатите в таблицата /вж. маса 2.2/таблица

2.3 Провеждане на експеримент с използване на канала за смущения

За да премахнем кривата на ускорението по канала на смущението, извършваме същите действия, както при премахването на първата крива. Получената крива на ускорение въвеждаме във файла VIT2.След обработката на кривата въвеждаме резултатите в таблицата /вж. маса 2.3/ таблица 2.3 Нормализирана крива на ускорението

2.4. Идентифициране на канали с помощта на SIM метода и проверка на приближението.

2.4.1 Основен канал

В програмата ASR, използвайки нормализираната крива на ускорението (с изключение на забавянето), получаваме стойностите на площта:

Предавателна функция на обекта: W(s) около =1/14.583*s 2 +6.663*s+1 В резултат получаваме: корени на характеристичното уравнение: 14.583*S 2 +6.663*S+1=0

S 1 =-0,228+j0,128

S2 = -0,228-j0,128

Y(t)=1+2,046*cos(4,202-0,128*t)*e -0,228* t

Заместваме стойността t в това уравнение и получаваме графика на преходния процес по главния канал (приблизителна крива на ускорението).

2.4..2 Приблизителна крива на ускорението

Сравнението на нормализираната крива на ускорението и произтичащия от това преходен процес по главния канал ще бъде тест за приближаване на контролния обект. Формула за изчисление: (h(t)-y(t))*100/h(y) Максималното отклонение е (0,0533-0,0394)*100/0,0533=26%

Пълната трансферна функция (включително връзката за чисто забавяне) има формата: W(s) rev =1*e -6* s /14.583*s 2 +6.663*s+1

2.4.3 Вътрешен канал

F1=8.508;
F2=19.5765;
F3=0,4436.
Така трансферната функция на обекта:

Нека проверим приближението, т.е. Нека намерим статичната грешка на нормализираната крива на ускорението от кривата на ускорението, получена от преходния процес. Нека използваме трансформациите на Карлон-Хевисайд и теоремата за разширение.

В резултат на това получаваме: W(s)v1=1/19.576*s 2 +8.508*s+1 корени на характеристичното уравнение: 19.576*S 2 +8.508*S+1=0

S 1 =-0,21731+j0,06213

S2 = -0.21731-j0.06213

Реалната част от корените е отрицателна, следователно можем да заключим, че обектът е стабилен.

Преходният процес на обекта има формата:

y(t)=1+3,638*cos(4,434-0,062*t)*e- 0,217* t
Заместваме стойността t в това уравнение и получаваме графика на преходния процес по масата на основния канал (приблизителна крива на ускорението).

Приблизителна крива на ускорението

Когато сравняваме кривите на ускорението, получаваме максималното отклонение: (0.0345-0.0321)*100/0.0345=7%

2.4..4 Канал за смущения.

В програмата ASR, използвайки нормализираната крива на ускорението, получаваме стойностите на площта
F1=5.8678;
F2=8.1402
F3=-4,8742.
Нека създадем система от уравнения:

a2=8,14+b1*5,688

0=-4,874+b1*8,14

Където b1=0,599, a1=6,467, a2=11,655

Така трансферната функция на обекта: W(s)ov=0.599*s/11.655*s 2 +6.467*s+1

В резултат на това получаваме: корени на характеристичното уравнение: 11.655*S 2 +6.467*S+1=0

S 1 =-0,27743+j0,09397

S2 = -0.27743-j0.09397

Реалната част от корените е отрицателна, следователно можем да заключим, че обектът е стабилен.

Преходният процес на обекта има формата:

y(t)=1+2,605*cos(4,318-0,094*t)*e -0,277* t

Заместваме стойността t в това уравнение и получаваме графика на преходния процес по главния канал (приблизителна крива на ускорението)

маса 4.4 - Приблизителна крива на ускорението

Когато сравняваме кривите на ускорението, получаваме максималното отклонение: (0.0966-0.0746)*100/0.0966=22.5%

3. ИЗЧИСЛЯВАНЕ НА ОПТИМАЛНИТЕ НАСТРОЙКИ НА РЕГУЛАТОРА ЕДНОКРИГНА СИСТЕМА

Важен елемент в синтеза на ASR на технологичен процес е изчисляването на едноконтурна система за управление. В този случай трябва да изберете структура и да намерите числените стойности на параметрите на контролера. ASR се формира чрез комбиниране на обект на регулиране и регулатор и представлява единна динамична система. Изчисляване на настройките на ASR по метода на Rotach. Трансферната функция на обекта по главния канал има формата:

W(s) около =1*e -6* s /14,583*s 2 +6,663*s+1

w cr =0,14544.

Блокова схема на едноконтурна система, базирана на управляващо действие

K/S=Kп/T и =0.0958

W(s)=1/(19,576*s 2 +8,508*s+1)

K/S=Kп/T и =0.5593

Процес на преход

Превишение – 29%

Време на затихване – 9s

Коефициент на затихване – 0.86

3.2 Избор и изчисляване на предавателната функция на еквивалентен обект

Сравнявайки времето на затихване на преходните процеси на вътрешните и основните вериги, ние определяме, че Weq съответства на формата: W eq (s)=W rev (s)/W rev1 (s),

където W около (s)=1*e -6*s /(14,583*s 2 +6,663*s+1),

W ob1 (s)=1/(19,576*s 2 +8,508*s+1).

W eq (s)=(19,576*s 2 +8,508*s+1)*e- 6* s /(14,583*s 2 +6,663*s+1)

3.3 Изчисляване на оптимални настройки на външния регулатор

В програмата Linreg въвеждаме трансферната функция на еквивалентния обект и получаваме стойностите на оптималните настройки на контролера P2.

W cr =0,30928

Блокова схема на каскадна система, базирана на управляващо действие

W(s)=1/(14,583*s 2 +6,663*s+1)

2. W(s)=1/(19,576*s 2 +8,508*s+1)

4. K/S=Kп/T и =0.5593

5. К=Кп=4.06522

6. K/S=Kп/T и =0.13754

7. K=Kп=0,19898

3.K/S=Kп/T и =0.0958

4.W(s)=1/(14,583*s 2 +6,663*s+1)

Процес на преход

Превишение – 7%

Време на затихване – 35s

Коефициент на затихване – 0.86

3.5 Комбинирана система за управление на фуража

Допълнително влияние върху входа на регулатора

Нека определим трансферната функция на филтъра по формулата:

W f (s)=W ov (s)/(W около (s)*W r (s)), където W около (s) е функцията за прехвърляне на смущението на канала, W около (s) е функцията за прехвърляне на обекта, W p (s) - предавателна функция на контролера,

A f (w)=A ov (w)/(A около (w)*A p (w))=0,072/(0,834*0,326)=0,265

F f (w)=F ov (w)-(F около (w)+F r (w))=141-(-130+(-52))=323=-37

T in =(1/w)*sqrt(OS/DS)=8,876

1.W(s)=0,599*s/(11,655*s 2 +6,467*s+1)

3.K=8.786, T=8.786

5.K/S=Kp/Ti=0,0958

8.W(s)=1/(14,583*s 2 +6,663*s+1)

Процес на преход

Превишение – 8%

Време на разпадане – 60s

Коефициент на затихване –0,56

3.6 Изчисляване на оптималните настройки на регулатора на едноконтурна система на реален обект

Изчисляване на настройките на ASR по метода на Rotach. Трансферната функция на обекта по главния канал има формата:

W(s) около =1*e -6* s /13,824*s 3 +17,28*s 2 +7,2*s+1

В програмата Linreg изчисляваме оптималните параметри за настройка на PI регулатора:

Нека моделираме в пакета SIAM преходните процеси на едноконтурна система според управляващи и смущаващи влияния.

Блокова схема на едноконтурна система, базирана на управляващо действие.

Блокова схема на вътрешния канал за управляващо действие

W(s)=1/(23,04*s 2 +9,6*s+1)

K/S=Kп/T и =0.5582

влияние

W(s)=1/(23,04*s 2 +9,6*s+1)

K/S=Kп/T и =0.5582

Процес на преход

Превишение – 20%

Време на затихване – 20s

Степен на затихване – 0,85

3.8 Избор и изчисляване на предавателната функция на еквивалентен обект

Коефициентите на настройка за контролера P1 се изчисляват като настройките за вътрешната верига. Коефициентите на настройка за контролера P2 се изчисляват с помощта на трансферната функция на еквивалентния обект.

където W около (s)=1*e -6*s /(13,824*s 3 *17,28*s 2 +7,2*s+1),

(s)=1/(23,04*s 2 +9,6*s+1).

След изчисленията получаваме:

W eq (s)=(23,04*s 2 +9,6*s+1)*e- 6* s /(13,824*s 3 *17,28*s 2 +7,2*s+1)

Изчисляване на оптималните настройки на външния регулатор , В програмата Linreg въвеждаме трансферната функция на еквивалентния обект и получаваме стойностите на оптималните настройки на контролера P2.

В пакета Siam ние симулираме преходни процеси въз основа на контролни и смущаващи влияния.

Процес на преход

Превишение – 57%

Време на затихване – 150s

Коефициент на затихване – 0.91

Блокова схема на каскадната система съгл

1. W(s)=1/(13,824*s 3 *17,28*s 2 +7,2*s+1)

2. W(s)=1/(23,04*s 2 +9,6*s+1)

4. K/S=Kп/T и =0.5582

6. K/S=Kп/T и =0,107

Блокова схема на комбинирана система без компенсатор

1.W(s)=1/(9*s 2 +6*s+1)

3.K/S=Kп/T и =0.0916

4.W(s)=1/(13.824*s 3 *17.28*s 2 +7.2*s+1)

Процес на преход

Превишение – 87%

Време на затихване – 65s

Степен на затихване –0,95

3.9 Комбинирана система за управление с допълнително влияние, приложено към входа на контролера

Нека определим предавателната функция на филтъра по формулата: Wф(s)=Wоv(s)/(Wоb(s)*Wр(s)), където Wоо (s) е предавателната функция на канала по смущение , Wоb (s) е обектът на предавателната функция, W р (s) - предавателната функция на контролера,

Намираме стойностите на трансферната функция на филтъра за нулева честота: A f (0)=A ov (0)/(A rev (0)*A r (0))=0 F f (0)=F ov (0)-(F около (0)+F p (0))=90

Намерете стойностите на трансферната функция на филтъра за резонансната честота (w=0.14544):

A f (w)=A ov (w)/(A rev (w)*A r (w))=0,769/(0,816*0,851)=1,13

F f (w)=F ov (w)-(F около (w)+F r (w))=-46-(-53+(-76))=83

Като компенсатор на смущения използваме реална диференциална връзка: W k (s)=K in *T in (s)/(T in (s)+1)

Координатите на компенсатора се определят геометрично.

T in =(1/w)*sqrt(OS/DS)=1,018

Да моделираме схемата на комбинирана система с компенсатор в пакета SIAM.

Блокова схема на комбинирана система с компенсатор

1.W(s)=1/(9*s 2 +6*s+1)

3.K=1.018, T=1.018

5.K/S=Kp/Ti=0,0916

8.W(s)=1/(13,824*s 3 *17,28*s 2 +7,2*s+1)

Процес на преход

Превишение – 56%

Време на разпадане – 70s

Коефициент на затихване –0.93

3.10 Анализ на преходните процеси

3.10.1 Анализ на преходния процес на модела

За извършване на анализ се съставя обобщена таблица на преходните процеси

Въз основа на данните, получени в резултат на изчисленията, можем да заключим, че каскадният ACP без компенсатор на смущенията се справя по-добре с регулирането.

3.10.2 Анализ на преходни процеси на реален обект

Въз основа на данните, получени в резултат на изчисленията, можем да заключим, че каскадният ASR с компенсатор на смущенията се справя по-добре с регулирането.

11. Списък с файлове

VIT1 – крива на ускорение за главния канал

VIT2 - крива на ускорение на вътрешния канал

VIT3 - крива на ускорението по канала на смущението

VIT_1 - приблизителна крива на ускорение за главния канал

VIT_2 - апроксимирана крива на ускорението по вътрешния канал

VIT_3 - апроксимирана крива на ускорението по канала на смущението

S_ODN_U – блокова схема на едноконтурна система за управление

S_ODN_V - блокова схема на едноконтурна система, базирана на смущение

S_VN_U - блокова схема на вътрешния контролен канал

S_VN_V - блокова схема на вътрешния канал по смущение

S_KAS_U - блокова схема на каскадна система за управление

S_KAS_V - блокова схема на каскадна система, базирана на смущение

S_KOM_NO - блокова схема на комбинирана система за управление

S_KOM_R - блокова схема на комбинирана система за смущения

4. ИКОНОМИЧЕСКА ЧАСТ

4.1. Изчисляване на икономическа ефективност

Разходите за създаване на софтуерен продукт се състоят от разходите за възнаграждение на разработчика на програмата и разходите за заплащане на компютърно време при отстраняване на грешки в програмата:

Z spp = Z zp spp + Z mv spp + Z общо,

където Z spp е цената за създаване на софтуерен продукт;

Zp spp - разходи за труд за разработчика на програмата;

Z mv spp - разходи за заплащане на машинно време;

· Разходи за труд за разработчика на програмата

Разходите за труд на разработчик на програма се определят чрез умножаване на трудоемкостта на създаването на софтуерен продукт по средната почасова заплата на програмист (като се вземе предвид коефициентът на вноски за социални нужди):

Zp spp = T * T час .

· Изчисляване на сложността на създаване на програмен продукт

Сложността на разработването на софтуерен продукт може да се определи, както следва:

T = T О + T д + T от

където t o - разходите за труд за изготвяне на описание на задачата;

t d - разходи за труд за изготвяне на документация на задачата;

t от - разходите за труд за отстраняване на грешки в програма на компютър по време на сложно отстраняване на грешки на задача.

Компонентите на разходите от своя страна могат да бъдат изчислени чрез условния брой оператори Q. В нашия случай броят на операторите в дебъгваната програма Q = 585.

Не е възможно да се изчислят разходите за труд за изготвяне на описание на задачата, т.к това се дължи на творческия характер на работата; вместо това, нека оценим разходите за труд за изучаване на описанието на задачата, като вземем предвид изясняването на описанието и квалификацията на програмиста, определена от:

T И = Q * б /(75...85 * К ),

където B е коефициентът на увеличение на разходите за труд поради

недостатъчно описание на задачата, пояснения и

някои малки подобрения, B=1,2...5;

K е квалификационният коефициент на разработчика, за

работа до 2 години К=0,8;

Поради факта, че при изучаването на описанието на този проблем бяха необходими много пояснения и подобрения в описанието, коефициентът B се приема равен на 4

Така получаваме

t и = 585 * 4/(75 * 0,8) = 39 (човеко-час).

Разходи за труд за отстраняване на грешки в програма на компютър за сложно отстраняване на грешки на задача:

T от = 1.5 * т А от ,

където t A от - разходите за труд за отстраняване на грешки в програма на компютър по време на автономно отстраняване на грешки на една задача;

т А от = Q /(40...50 * К ) = 585/(45*0,8) = 16,3 (човек-час).

Следователно t от = 1,5*16,3 = 24,5 (човеко-час).

Изчисляване на разходите за труд за изготвяне на документация:

Разходите за труд за изготвяне на документация за задачата се определят:

T д = T и т.н. + T преди ,

където t dr - разходите за труд за подготовка на материали в ръкописа;

t до - разходи за редакция, печат и документация;

T и т.н. = Q /(150...160 * К ) = 585/(150*0,8) = 4,9 (човеко-час);

t до = 0,75 * t dr = 0,75*4,9 = 3,68 (човеко-час);

Следователно: t d = 3,68 + 4,9 = 8,58 (човеко-час).

И така, можем да изчислим общата сложност на софтуерния продукт:

t = 39+8,58+24,5=72,08 (човекочас).

4.3.Изчисляване на средна работна заплата на програмист

Средната заплата на програмист в съвременните пазарни условия може да варира в широки граници. За да изчислим, вземаме средната часова заплата, която е

T час = 110 тенге/час, което е 17 600 тенге/месец при 8-часов работен ден и 5-дневна работна седмица. Тази цифра е близка до реалната заплата на програмист в предприятието, където е извършена работата.

Разходите за възнаграждение на програмист се състоят от заплатата на програмиста и вноските за социални нужди. Следователно разходите за труд на програмиста са:

Заплата SPP = 72,08*110*1,26=9990,29 тенге.

Разходите за плащане на машинно време при отстраняване на грешки в програма се определят чрез умножаване на действителното време за отстраняване на грешки в програмата по цената на машинно-час време под наем:

Z mv spp = C час * T компютър ,

където C час е цената на машиночас наето време, tg/час;

t компютър - действително време за отстраняване на грешки в програмата на компютър;

Ние изчисляваме действителното време за отстраняване на грешки, като използваме формулата:

t компютър = t до + t от;

Намираме цената на машиночас по формулата:

C час = Z компютър / T компютър,

където Z компютър е общата цена за експлоатация на компютър през годината;

T комп - действителен годишен фонд компютърно време, час/година;

Общият брой на дните в годината е 365.

Броят на празниците и почивните дни е 119.

Престоят за работа по поддръжката се определя като 4 часа седмична поддръжка.

Общото годишно работно време на компютъра е:

T компютър = 8*(365-119) - 52*4 = 1760 часа.

4.4 Изчисляване на общите разходи за експлоатация на компютър

Общите разходи за експлоатация на компютър могат да бъдат определени по формулата

Z eum = (Z am + Z el + Z vm + Z tr + Z pr),

където Z am - годишните разходи за амортизация, tg/година;

Z el - годишните разходи за електроенергия, консумирана от компютър, tg/година;

Zvm - годишни разходи за спомагателни материали, тенге/година;

Ztr - разходи за текущ ремонт на компютри, тенге/година;

Zpr - годишни разходи за други и режийни разходи, тенге/година;

Размерът на годишните амортизационни такси се определя по формулата:

Z am = S топка * N am,

където C ball е балансовата стойност на компютъра, тенге/парче;

N am - норма на амортизация, %;

Балансовата стойност на компютъра включва продажната цена, транспортните разходи, инсталирането на оборудването и неговата настройка:

S bal = S пазар + Z уста;

където C market е пазарната стойност на компютъра, тенге/парче,

Zust - разходи за доставка и монтаж на компютър, тенге/бр.

Компютърът, на който е извършена работата, е закупен на пазарна цена C = 70 000 тенге / брой, разходите за инсталиране и настройка възлизат на приблизително 10% от цената на компютъра

Z уста = 10% * От пазара = 0,1 * 70000 =7000 тенге/бр.

С топка = 70000+7000=77000 тенге/бр.

Стойността на консумираната електроенергия на година се определя по формулата:

Z el = R el * T компютър * S el * A,

където P компютър е общата мощност на компютъра,

С електричество - цена на 1 kWh електроенергия,

А е коефициентът на интензивно използване на мощността на машината.

Според техническия лист на компютъра P компютър = 0,22 kW, цената на 1 kWh електроенергия за предприятия S el = 5,5 tenge, интензивност на използване на машината A = 0,98.

Тогава прогнозната стойност на разходите за електроенергия:

Разходите за текущи и профилактични ремонти се приемат равни на 5% от цената на компютъра:

Z tr = 0,05 * C топка = 0,05 * 77000 = 3850 тенге.

Разходите за материали, необходими за осигуряване на нормална работа на компютър, са около 1% от цената на компютъра:

Други непреки разходи, свързани с работата на персонален компютър, се състоят от амортизационни такси за сгради, разходите за услуги на организации на трети страни и възлизат на 5% от цената на компютъра:

Zpr = 0,05*77000 = 3850 тенге.

Така Z mv spp = 19250 + 2087 + 770 + 3850 + 3850 = 29807 тенге.

Разходите за заплати на обслужващия персонал се състоят от основни заплати, допълнителни заплати и удръжки за заплати:

Zp = Z основна заплата + Z допълнителна заплата + Z отчетна заплата.

Размерът на основната заплата се определя въз основа на общия брой на служителите в щата:

Основна заплата = 12* å З аз okl ,

където Z i okl е тарифната ставка на i-тия служител на месец, тенге;

Персоналът по поддръжката трябва да включва инженер по електроника с месечна заплата от 16 000 тенге. и електротехник със заплата от 14 000 тенге.

Тогава, като вземем предвид, че този персонал обслужва 10 машини, имаме разходи за основната заплата на обслужващия персонал: 3 основни заплати = 12*(16000+ 14000)/10 = 36000 тенге.

Размерът на допълнителната заплата е 60% от основната заплата: Z допълнителна заплата = 0,6 * 36000 = 21600 тенге.

Размерът на удръжките за социални нужди е 26% от размера на допълнителните и основните заплати:

Отчет за заплата = 0,26*(36000+21600) = 14976 тенге

Тогава годишните разходи за заплати на обслужващия персонал ще бъдат: Zp = 36000+ 21600 +14976 = 72576 тенге.

Общите разходи за експлоатация на компютър за една година ще бъдат:

Z компютър = 72576+19250+2087+770+3850+3850= 102383 тенге.

Тогава цената на машиночас наето време ще бъде

C час = 102383/ 1760 = 58,17 тенге

И разходите за плащане на машинно време ще бъдат:

Z mv spp = 58,17* 28,18 = 1639,23 тенге.

Общите разходи са разходи за осветление, отопление, комунални услуги и др. Те се вземат равни на една трета от основната заплата на разработчика на програмата, т.е. 1885,8 тенге.

Тогава разходите за създаване на софтуерен продукт ще бъдат:

Z spp = Z zp spp + Z mv spp + Z общо

Z spp =9990,29+1639,23+1885,8=13515,32 тенге.

· Изчисления на разходите преди изпълнението на програмата.

Тази методология за изчисляване на икономическата ефективност беше приложена на примера на разработване, внедряване и експлоатация информационна системаи е извършено от група от хора, състояща се от 1 асистент, но този човек работи на 1,5 пъти ставка.

Разходите за решаване на проблем без използване на програма се изчисляват по формулата:

Zdvs. = ZP epom,

където salary epom е заплатата на асистента за половин месец;

Заплатаасистент, като се вземе предвид ръчното изчисление, се определя по формулата:

Заплата= Q * н +От,

където Q е заплата този служител;

N – брой служители;

От – отчисления за социални нужди (26%).

Заплата на асистента – 24 000 тенге.

Месечната заплата на служител при 1,5 ставки ще се определя:

Z двигател с вътрешно горене = 12000+12000*0,26+6000+6000*0,26=22680 тенге.

Разходите за разработване и внедряване на информационната система ще бъдат: Zspp = 13515,32 тенге.

Определят се общите разходи след внедряване на софтуерния пакет: Z pvs. = Zspp + ZP op,

Заплата op – заплатата на оператора за половин месец, който ще обслужва тази програма.

Заплатата на оператора (0,5 от ставката на асистента) ще бъде 6000 тенге.

Z pvs. = 13515,32+6000=19515,32 тенге.

Изчисляване на икономии на разходи

Икономията на разходите от внедряването на софтуерния пакет се определя от:

E = Z двигател с вътрешно горене - Zpvs,

където Zdvs – разходи преди внедряване на системата;

Z pvs - разходи след внедряване на системата.

E = 22680-19515.32 = 3164.68 тенге.

Период на изплащане на софтуерния пакет:

T ok = S/E,

където C е разходите за разработване и внедряване на системата;

Спестяване на електронни разходи от внедряване.

T ok = 19515,32/3164,68 = 6,2 месеца

Показатели за икономическа ефективност теза„Работна станция на мениджъра“ води до същия извод за въвеждането на информационна система, която ще позволи да се получи икономически ефект.

Резултатът от изпълнението на програмата беше намаляване на разходите, намаляване на числеността на персонала и спестяване на време за разрешаване на описаните по-горе проблеми. Срокът за изплащане на внедряването на информационната система беше само 6,2 месеца.

Също така може да се отбележи, че автоматизацията на работните места в търговските структури напоследък става все по-широко разпространена. В момента работата на компаниите зависи не само от умело управление, добър персонал и достатъчно финансови ресурси, но и от нивото на компютъризация и автоматизация на дейността на компанията. Използването на автоматизирани системи за управление на дейността на фирмата осигурява значителна помощ за вземане на правилни и навременни решения.

5. БЕЗОПАСНОСТ НА ТРУДА И ОКОЛНА СРЕДА

Безопасността на труда (ОС) е система от законодателни актове, социално-икономически, организационни, технически, хигиенни, лечебни и превантивни мерки, които осигуряват безопасността, здравето и работата на човек в трудовия процес.

Задачата на професионалното здраве е да сведе до минимум вероятността от нараняване или заболяване на работника, като същевременно гарантира комфорт и максимална производителност. Реалните производствени условия се характеризират с опасни и вредни фактори. Опасни производствени фактори са фактори, чието въздействие върху работника при определени условия води до нараняване или други професионални заболявания. Вреден производствен фактор е този, чието въздействие върху работника при определени условия води до заболяване или намалена работоспособност. Опасни - движещи се части на механизми, нагорещени тела. Вредни - въздух, примеси в него, топлина, недостатъчно осветление, шум, вибрации, йонизиращи лазерни и електромагнитни лъчения.

Законодателни и подзаконови актове на OT.

Законодателството за безопасността на труда отразява следните правила и разпоредби: правила за организиране на безопасността на труда в предприятията; правила за туберкулоза и промишлена санитария; правила за осигуряване на индивидуална защита на работещите от професионални заболявания; правила и норми за специална охрана на труда на жените, младежите и лицата с намалена работоспособност; правни норми, които предвиждат отговорност за нарушаване на законодателството за защита на труда.

OT система за управление на промишлено предприятие.

Действащото трудово законодателство установява, че директорът и главният инженер са отговорни за организацията на труда в предприятието. За отделите такава отговорност се възлага на ръководителите на цехове, секции и служби. Прякото ръководство на ОТ се осъществява от главния инженер.

За целите на безопасността и здравето при работа Кодексът на труда налага на администрацията на предприятието следните функции:

Провеждане на инструктор по туберкулоза, промишлена санитария и пожарна безопасност;

Организация на работата по професионален подбор на служителите;

Следи за спазването от служителите на предприятието на всички изисквания и инструкции за безопасност на труда.

Има няколко вида инструктаж: уводен, първичен на работното място, вторичен, непланиран, текущ. Всички новопостъпили в предприятието, както и командированите лица са длъжни да преминат въвеждащо обучение. Главният инженер дава инструкции.

Първичното на работното място се извършва с всички, които са постъпили на работа. Вторичен - не по-малко от шест месеца по-късно. Целта му е да възстанови паметта на работника за правилата за безопасност, както и да анализира конкретни нарушения.

Извънплановото се извършва при технологичен процес, правила за безопасност или при въвеждане на ново оборудване.

Със служителите на предприятието се провежда рутинен инструктаж, преди работа им се предоставя достъп до работната поръчка.

Професионалният подбор е важен за безопасността на труда, чиято цел е да се идентифицират лицата, които поради своите физически характеристики са неподходящи за участие в производствения процес. Освен това е важно спазването на инструкциите за безопасност на труда, които са разработени и одобрени от администрацията на предприятието съвместно с профсъюза. Службата по безопасност на труда играе специална роля в организирането на работата за предотвратяване на злополуки.

В условията на съвременното производство индивидуалните мерки за подобряване на условията на труд са недостатъчни, така че те се извършват комплексно, образувайки система за управление на безопасността на труда (СУБТ) - комбинация от контролен обект и контролна част, свързани с канали за предаване на информация. Обект на управление е безопасността на труда на работното място и се характеризира с въздействието на хората с предмети и инструменти.

Състоянието на обектите на управление се определя от входни параметри - фактори, влияещи върху безопасността на работа (X 1,...,X n). Те включват конструктивна безопасност, безопасност на технологични процеси, хигиенни параметри на производствената среда и социално-психологически фактори. Тъй като реалните производствени условия не са абсолютно безопасни, изходната характеристика на системата е определено ниво на безопасност (Y=f(X 1,...,X n)). Изходите на управляващите обекти са свързани чрез система за събиране и обработка на информация с входовете на управляващата част. Информация за отклонения от нормалната безопасност на труда и потенциално опасни фактори, идентифицирани по време на контролния процес, се изпраща на управляващия орган за анализ и вземане на решения, насочени към регулиране на контролните параметри на входовете на контролния обект. По този начин SUBT работят на принципа на обратната връзка и в същото време се осъществява автономно управление в затворен контур. SUBT е елемент от контролната система за повече висок ред(Министерство на народното стопанство). Следователно на входа на системата за управление се получава външна информация: законодателна, директивна, нормативна.

Влиянието на микроклимата върху човека в промишлени условия.

Един от необходими условияздравословен и високопроизводителен труд е да се осигури чист въздух и нормални метеорологични условия в работната зона на помещенията, т.е. в пространство до 2 метра над нивото на пода. Благоприятен състав на въздуха: N 2 - 78%, O 2 - 20,9%, Ar + Ne - 0,9%, CO 2 - 0,03%, други газове - 0,01%. Такъв състав на въздуха е рядък, тъй като поради технологичните процеси във въздуха се появяват вредни вещества: пари от течни разтворители (бензин, живак), газове, които се появяват по време на процеса на леене, заваряване и термична обработка на метал. Прахът се образува в резултат на раздробяване, трошене, транспортиране, опаковане, пакетиране. Димът се образува в резултат на изгаряне на гориво в пещи, мъгла се образува при използване на флуиди за рязане. Вредните вещества влизат в организма главно през дихателните пътища и се класифицират като опасни и вредни производствени фактори. Въз основа на естеството на тяхното въздействие вредните вещества се разделят на:

Общо токсичен. Те причиняват отравяне на целия организъм с CO, цианидни съединения, Pb, Hg).

Досадно. Предизвиква дразнене на дихателните пътища и лигавиците (хлор, амоняк, ацетон).

Вещества, действащи като алергени (разтворители и лакове на основата на нитросъединения).

Мутагенен. Водят до промени в наследствеността (Pb, Mn, радиоактивни вещества).

Редица вредни вещества имат фиброгенен ефект върху човешкото тяло, причинявайки дразнене на лигавицата, без да навлизат в кръвта (прах: метали, пластмаса, дърво, шкурка, стъкло). Този прах се генерира по време на металообработка, леене и щамповане. Най-голямата опасност е от фино диспергирания прах. За разлика от грубата дисперсия, тя е суспендирана и лесно прониква в белите дробове. Заваръчният прах съдържа 90% от размера на частиците< 5мкм, что делает ее особо вредной для организма человека, так как в ее составе находится марганец и хром. В результате воздействия вредных веществ на человека могут возникнуть профессиональные заболевания, наиболее тяжелым из которых является силикоз, который появляется в результате вдыхания двуокиси кремния (SiO 2) в литейных цехах.

Регулиране на микроклимата.

Метеорологичните условия (или микроклимата) в производството се определят от следните параметри: температура на въздуха, относителна влажност, скорост на въздуха, налягане. Промените в налягането обаче оказват значително влияние върху човешкото здраве. Необходимостта от отчитане на основните параметри на микроклимата може да се обясни с разглеждането на топлинния баланс между човешкото тяло и околната среда. Количеството генерирана топлина Q от човешкото тяло зависи от степента на натоварване при определени условия и може да варира от 80 J/s (състояние на покой) до 500 J/s (тежка работа). За протичането на нормални физиологични процеси в човешкото тяло е необходимо топлината, генерирана от тялото, да бъде отведена в околната среда. Освобождаването на топлина от тялото към околната среда възниква в резултат на човешката топлопроводимост чрез дрехите (Q T), телесната конвекция (Q K), радиацията към околните повърхности (Q P), изпарението на влагата от повърхността (Q exp), част от топлината се изразходва за загряване на издишания въздух. От това следва: Q=Q T +Q P +Q K +Q isp +Q V..

Нормалното топлинно благополучие се осигурява чрез поддържане на топлинен баланс, в резултат на което температурата на човек остава постоянна и равна на 36 ° C. Това е способността на човек да поддържа тялото постоянно, когато параметрите се променят заобикаляща среданаречена терморегулация. При високи температури на закрито кръвоносните съдове се разширяват, което води до повишен приток на кръв към повърхността на тялото и увеличен пренос на топлина към околната среда. Но при t=35°C в околната среда преносът на топлина чрез конвекция и излъчване спира. Когато температурата на околната среда се понижи, кръвоносните съдове се стесняват и притока на кръв към повърхността на тялото се забавя, а топлообменът намалява. Влажността на въздуха влияе върху терморегулацията на тялото: висока влажност (повече от 85%) затруднява терморегулацията поради намалено изпаряване на потта, а твърде ниската (по-малко от 20%) причинява изсушаване на лигавицата на дихателните пътища. Оптималната стойност на влажността е 40-60%. Движението на въздуха има голямо влияние върху човешкото благосъстояние. В гореща стая спомага за увеличаване на топлообмена от човешкото тяло и подобрява състоянието при ниски температури. IN зимно времеПрез годината скоростта на въздуха не трябва да надвишава 0,2-0,5 m/s, а през лятото - 0,2-1 m/s. Скоростта на въздуха може да има неблагоприятен ефект върху разпространението на вредни вещества. Необходимият състав на въздуха може да бъде постигнат чрез извършване на следните мерки:

1) механизация и автоматизация на производствените процеси, включително дистанционно управление. Тези мерки предпазват от вредни вещества и топлинно излъчване. Увеличете производителността на труда;

2) използването на технологични процеси и оборудване, които изключват образуването на вредни вещества. Голямо значениеима пломбиране на оборудване, съдържащо вредни вещества;

3) защита от източници на топлинно излъчване;

4) вентилационни и отоплителни устройства;

5) използване на лични предпазни средства.

Осигуряване на пожарна и взривобезопасност.

Общи сведения за горивни процеси, пожари и експлозии.

Горенето е химическа реакция на окисление, придружена от процеси на отделяне на топлина и светлина. За да възникне горене, е необходимо наличието на запалимо вещество, окислител (O 2, Cr, F, Br, I) и източник на запалване. В зависимост от свойствата на горимата смес горенето бива хомогенно (всички вещества са в еднакво агрегатно състояние) и разнородно.В зависимост от скоростта на разпространение на пламъка горенето бива дефлационно (от порядъка на няколко m/s), експлозивно. (» 10 m/s), детонация (» 1000 m/s). Пожарите се характеризират с дефлаграционно горене. Денатационно изгаряне - при което импулсът на запалване се прехвърля от слой на слой не поради топлопроводимост, а поради импулс на налягане. Налягането в денатационната вълна е значително по-високо от налягането по време на експлозията, което води до тежки разрушения.

Процесът на горене се разделя на няколко вида: светкавица, горене, възпламеняване, спонтанно запалване и експлозия.

Flash - бързо изгаряне на горима смес, което не е придружено от образуване на сгъстени газове, когато в нея се въведе източник на запалване. В този случай количеството топлина, генерирано по време на краткотраен флаш процес, е недостатъчно за продължаване на горенето.

Горенето е явлението на горене, възникващо под въздействието на източник на запалване.

Запалването е пожар, придружен от появата на пламък. В същото време останалата част от горимата субстанция остава студена.

Спонтанното запалване е явлението на рязко увеличаване на скоростта на топлинните реакции в веществото, което води до изгаряне при липса на източник на запалване. В този случай възниква окисление поради комбинацията от o2 въздух и нагрято вещество поради топлина химическа реакцияокисляване. Спонтанното запалване е спонтанната поява на пламък. Експлозията е изгаряне на вещество, придружено с отделяне на голямо количество енергия.

Причини за пожари в предприятия. Предприятията от радиоелектронната и машиностроителната промишленост се характеризират с повишена опасност от пожар, т.к Те се характеризират със сложност на производствените процеси и значително количество леснозапалими и горими вещества. Основната причина за пожари в предприятието е нарушение на технологичния процес. Основите на противопожарната защита се определят от GOST "Пожарна безопасност" и "Безопасност при експлозия". Тези стандарти позволяват такава честота на пожари и експлозии, че вероятността от тяхното възникване<10 -6 . Мероприятия по пожарной профилактике подразделяются на организационные, технические и эксплуатационные. Организационные мероприятия предусматривают правильную эксплуатацию машин, правильное содержание зданий и противопожарный инструктаж рабочих и служащих. К техническим мероприятиям относятся соблюдение противопожарных норм, правил при проектировании зданий, при устройстве электропроводки, отопления, вентиляции и освещения. Мероприятия режимного характера - запрещение курения в неустановленных местах, производство сварных и огнеопасных работ в пожароопасных помещениях. Эксплуатационные мероприятия - профилактические осмотры, ремонт и испытания технологического оборудования.

Противопожарни мерки за проектиране на предприятия.

Сградата се счита за правилно проектирана, ако наред с изпълнението на функционални, санитарни и технически изисквания са осигурени условия за пожарна безопасност. В съответствие с GOST всички строителни материали са разделени на три групи въз основа на запалимост:

Огнеупорни, не се запалват и не се овъгляват под въздействието на огън и високи температури (метали и материали от минерален произход);

Трудно запалими, способни да се запалват и горят под въздействието на външен източник на запалване (дървесни конструкции, покрити с огнеупорен слой);

Запалим, способен да гори самостоятелно след отстраняване на източника на запалване.

В случай на пожар, конструкциите могат да се нагреят до високи температури, да изгорят и да се образуват пукнатини, което може да доведе до пожари в съседни помещения.

Способността на конструкцията да устои на въздействието на огъня за известно време, като същевременно поддържа експлоатационните свойства, се нарича огнеустойчивост. Огнеустойчивостта на конструкцията се характеризира с граница на огнеустойчивост, която е времето в часове от началото на изпитването на конструкцията до появата на пукнатини в нея, дупки, през които проникват продукти от горенето. В зависимост от границата на огнеустойчивост, сградите са разделени на 5 нива. Пожароустойчивостта на една сграда може да се повиши чрез обшивка и шпакловане на металните части на конструкцията. При облицовка на стоманена колона с гипсови плоскости с дебелина 6-7 см, границата на огнеустойчивост се увеличава от 0,3 до 3 часа. Едно от ефективните средства за защита на дървесината е импрегнирането с антипирини. Зонирането на територията се състои от групиране в отделен комплекс от обекти, свързани по функционално предназначение и опасност от пожар. В този случай помещенията с повишена опасност от пожар трябва да бъдат разположени от подветрената страна. защото Котелни и леярни са причините за пожара, така че те са разположени по посока на вятъра на открити складове със запалими вещества. За да се предотврати разпространението на огъня от една сграда в друга, между тях се монтират противопожарни прегради. Количеството топлина, предадено от горящ обект към съседна сграда, зависи от свойствата на горимите материали, температурата на пламъка, размера на излъчващата повърхност, наличието на противопожарни бариери, взаимното разположение на сградите и метеорологичните условия. При определяне на местоположението на противопожарен пробив се взема предвид степента на огнеустойчивост на сградата. Противопожарните бариери се използват за предотвратяване на разпространението на огъня. Те включват: стени, прегради, врати, порти, люкове, тавани. Противопожарните стени трябва да бъдат направени от огнеупорни материали с клас на огнеустойчивост най-малко часа. И прозорци и врати с клас на пожароустойчивост най-малко 1 час. Таваните не трябва да имат отвори или отвори, през които могат да проникнат продукти от горенето.

Пожарогасителни агенти и пожарогасителни апарати . В практиката за гасене на пожари най-широко се използват следните принципи на пожарогасене:

1) изолиране на източника на горене чрез разреждане с незапалими газове до концентрация, при която горенето изчезва;

2) охлаждане на мястото на горене;

3) интензивно инхибиране на скоростта на химичната реакция в пламъка;

4) механична повреда на пламъка в резултат на излагане на силна струя газ или вода;

5) създаване на противопожарни условия, при които пламъкът не се разпространява през тесни канали.

Пожарогасителни апарати . За гасене на пожари се използват пожарогасители и преносими устройства. Ръчните пожарогасители включват пяна, въглероден диоксид, въглероден диоксид-бромоетил и прах.

Пожарогасителите с пяна се използват за гасене на пожар и имат следните предимства: простота, лекота, скорост на задействане на пожарогасителя и изхвърляне на течност под формата на струя. Зареждането на пожарогасителя с пяна се състои от две части: киселинна и алкална. Предприятията използват пожарогасители с пяна OHP10. Продължителност на действие - 65 секунди, обхват - 8 метра, тегло - 15 кг. Пожарогасителят се активира чрез завъртане на дръжката нагоре до упор. В същото време капачката на колбата се отваря, след което пожарогасителят се обръща с главата надолу, в резултат на което киселината се излива в цилиндъра и възниква химическа реакция. Образуваният в този случай CO 2 предизвиква разпенване на течността, създава налягане от 1000 kPa в цилиндъра и изхвърля течността под формата на струя пяна от цилиндъра.

Пожароизвестяване . Способността за бързо гасене на пожар зависи от навременното уведомяване за пожар. Често срещано средство за уведомяване е телефонната комуникация. Също така бърз и надежден вид пожарна комуникация е електрическата система, която се състои от 4 части: детекторно устройство (сензори), които се монтират на обекта и се активират автоматично; приемна станция, която приема сигнали от получателя; жична система, свързваща сензорите с приемната станция; презареждащи се батерии. Електрическите пожароизвестители, в зависимост от схемата на свързване с приемната станция, могат да бъдат радиални или пръстеновидни. При лъчева схема се прави отделно окабеляване от сензора до приемната станция, наречено лъч. Лъчът се състои от два независими проводника: напред и връщане. В пръстеновидната верига всички детектори са инсталирани последователно на един общ проводник, двата края на който са свързани към приемащото устройство.

Автоматичните пожароизвестители в зависимост от фактора на въздействие биват димни, топлинни и светлинни. Факторът дим реагира на появата на дим. Термичен за повишаване на температурата на въздуха в помещението. Светлина - за излъчване от открит пламък. Автоматичните термични детектори, въз основа на вида на използвания чувствителен елемент, се разделят на биметални, термодвойки и полупроводникови.

Работата на всякакъв вид оборудване е потенциално свързана с наличието на определени опасни или вредни производствени фактори.

Основни насоки за създаване на безопасни и безвредни условия на труд.

Цели на механизацията: създаване на безопасни и безвредни условия на труд при извършване на определена операция.

Изключването на човек от света на труда се осигурява чрез използване на RTK, чието създаване изисква висок научен и технически потенциал както на етапа на проектиране, така и на етапа на производство и поддръжка, следователно значителни капиталови разходи.

ГОСТ 12.2...SSBT

Изискванията са насочени към осигуряване на безопасност, надеждност и лекота на използване.

Деф. безопасност на машината невъзможност за промяна на технологичните параметри. процес или проектни параметри на машини, което елиминира възможността за опасни събития. фактори.

Надеждността се определя от вероятността от нарушаване на нормалната работа, което води до възникване на опасни фактори и аварийни (извънредни) ситуации. На етапа на проектиране надеждността се определя от правилния избор на проектни параметри, както и устройства за автоматично управление и регулиране.

Лесното използване се определя от психофизиологичното състояние на услугата. персонал.

На етапа на проектиране, лекотата на използване се определя от правилния избор на дизайн на машината и правилно проектирания потребителски интерфейс.

ГОСТ 12.2.032-78 ССБТ. Работно място при извършване на работа в седнало положение. Общи ергономични изисквания.

ГОСТ 12.2.033-78 ССБТ. Работно място при извършване на работа в изправено положение. Общи ергономични изисквания.

Опасни зони на оборудване и средства за защита срещу тях

Опасна зона на оборудването е производствено съоръжение, в което има потенциал за излагане на опасни и вредни фактори за работниците и, като следствие, излагане на вредни фактори, водещи до заболяване.

Опасността е локализирана около движещи се части на оборудване или в близост до източници на различни видове радиация.

Размерите на опасните зони могат да бъдат постоянни, когато разстоянията между работните части на машината са стабилни и променливи.

Средствата за защита срещу излагане на опасни зони на оборудването се разделят на: колективни и индивидуални.

1. Колектив

1.1 Защитен

1.1.1 стационарен (неотстраним);

1.1.2 подвижен (подвижен);

1.1.3 преносим (временен)

2. Защитните средства са предназначени да изключат възможността работникът да навлезе в опасна зона: зоната на водещите части, зоната на топлинно излъчване, зоната на лазерно излъчване и др.

3. Безопасност

3.1 наличие на слаба връзка (предпазител в предпазителя);

3.2 с автоматично възстановяване на кинематичната верига

4 Заключване

4.1 механични;

4.2 електрически;

4.3 фотоволтаични;

4.4 радиация;

4.5 хидравличен;

4.6 пневматичен;

4.7 пневматичен

5 Сигнализация

5.1 по предназначение (оперативни, предупредителни, идентификационни средства);

5.2 по начин на предаване на информация

5.2.1 светлина;

5.2.2 звук;

5.2.3 комбинирани

6 Сигналното оборудване е проектирано да предупреждава и да дава сигнал, ако оборудване, работещо в опасна зона, навлезе в опасна зона.

7 Защита с дистанционно управление

7.1 визуален;

7.2 дистанционно

8. Предназначен за премахване на роби. местата на персонала, работещ с органи, осигуряващи наблюдение на процеси или контрол извън опасната зона. Специални средства за защита, които осигуряват защита на системите за вентилация, отопление и осветление в опасни зони на оборудването.

Домакинство (битови нужди);

Повърхност (валежи).

Нормиране на съдържанието на вредни вещества в отпадъчните води

1. санитарно-токсикологични;

2. общо санитарни;

3. органолептичен.

1. токсикологичен;

2. риболов.

1. изключително опасен;

2. особено опасни;

3. средно опасни;

4. ниско опасни.

Нормативен документ

Защита на литосферата

Твърди отпадъци

1.Метали: черен; цветен; скъпоценен; редки

2. Неметали: шлака; хартия; каучук; дърво; пластмаси; керамика; утайки; стъклена чаша; текстил

Течни отпадъци

1 Утайки от отпадъчни води;

2 Отпадъчни смазочни и охлаждащи течности;

3 Химично утаяване;

Отрицателно въздействие върху природата

1.1 замърсяване на територията (промени във физическия и химичния състав на почвите, образуването на химически и биологични опасности поради факта, че не всички отпадъци са погребани на правилното място, особено радиоактивните отпадъци);

2 Непряко

2.1 унищожаване на зелена покривка, унищожаване на ландшафта;

2.2 незаменимо допълнително развитие на минерални ресурси, които отиват за нуждите на обществото.

Защита на хидросферата

Всяка производствена структура има водоснабдителна и канализационна система. Предпочитание се дава на система за оборотно водоснабдяване (т.е. част от водата се използва в технически операции, пречиства се и се въвежда отново, а част се изпуска.

Отводнителната система включва канализационна система, която включва устройства, включително почистващи. На територията на предприятието има 3 вида отпадъчни води:

Производство (технически процеси);

Домакинство (битови нужди);

Повърхност (валежи).

За питейни и културни резервоари има 3 LPV:

4. санитарно-токсикологични;

5. общо санитарни;

6. органолептични.

За рибарски резервоари 2 LPV:

3. токсикологични;

4. риболов.

Основният елемент на водното и санитарно законодателство е максимално допустимата концентрация във водата. Всички острови са подразделени според максимално допустимата концентрация:

5. изключително опасни;

6. особено опасни;

7. средно опасни;

8. нискорискови.

Органолептични свойства - характеризира се с наличие на мирис, вкус, цвят, мътност.

Нормативен документ

SN 46.30-88. Санитарни норми и правила за опазване на повърхностните води от замърсяване.

Генерират се отпадъци както по време на изпълнение. технологичен процес, и след края на експлоатационния срок на оборудване, устройства, VT, оборудване и др.

Всички видове отпадъци, които се генерират в този случай, са разделени на групи: твърди, течни.

Твърди отпадъци

3.Метали: черен; цветен; скъпоценен; редки

4. Неметали: шлака; хартия; каучук; дърво; пластмаси; керамика; утайки; стъклена чаша; текстил

Течни отпадъци

4 Утайки от отпадъчни води;

5Отпадъчни смазочни материали и охлаждащи течности;

3.1 замърсяване на територията (промени във физическия и химичен състав на почвите, образуване на химически и биологични опасности поради факта, че не всички отпадъци са погребани на правилното място, особено радиоактивните отпадъци);

4 Непряко

4.1 унищожаване на зелена покривка, унищожаване на ландшафта;

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Въздействието, приложено върху системата за автоматично управление, предизвиква промяна в управляваната променлива. Промяната на контролираната величина във времето определя преходния процес, чийто характер зависи от влиянието и от свойствата на системата.

Дали системата е система за проследяване, чийто изход трябва да възпроизведе закона за промяна в управляващия сигнал възможно най-точно, или система за автоматична стабилизация, където, независимо от смущението, контролираната променлива трябва да се поддържа при дадена ниво, преходният процес е представен от динамична характеристика, по която може да се прецени качеството на работните системи.

Всяко въздействие, приложено върху системата, причинява преходен процес. Въпреки това, разглеждането обикновено включва онези преходни процеси, които са причинени от типични влияния, които създават условия за по-пълно идентифициране на динамичните свойства на системата. Типичните влияния включват сигнали от тип скок и тип стъпка, които се появяват, например, когато системата е включена или когато натоварването се промени рязко; ударни сигнали, които са импулси с малка продължителност спрямо времето на преходния процес.

За да изпълнява ефективно задачата за регулиране при различни променящи се условия на работа, системата трябва да има определен (определен) запас на стабилност.

В стабилните автоматични системи за управление преходният процес избледнява с течение на времето и възниква стабилно състояние. Както в преходен режим, така и в стабилно състояние, изходната управлявана величина се различава от желания закон на изменение с определена величина, която е грешка и характеризира точността на изпълнение на възложените задачи. Стационарните грешки определят статичната точност на системата и са от голямо практическо значение. Следователно, когато се изготвят технически спецификации за проектиране на система за автоматично управление, изискванията за статична точност се подчертават отделно.

Голям практически интерес представлява поведението на системата в преходния процес. Индикатори за преходния процес са времето на преходния процес, превишаването и броят на колебанията на управляваната величина около линията на постоянната стойност по време на преходния процес.

Индикаторите на преходния процес характеризират качеството на системата за автоматично управление и са едно от най-важните изисквания към динамичните свойства на системата.

По този начин, за да се осигурят необходимите динамични свойства, системите за автоматично управление трябва да бъдат подчинени на изисквания за запас на устойчивост, статична точност и качество на преходния процес.

В случаите, когато влиянието (контролиращо или смущаващо) не е типичен сигнал и не може да се сведе до типичен, т.е. когато не може да се разглежда като сигнал с дадена функция на времето и е случаен процес, вероятностните характеристики са въведени под внимание. Обикновено динамичната якост на системата се оценява с помощта на концепцията за средна квадратична грешка. Следователно, в случай на системи за автоматично управление под въздействието на случайни стационарни процеси, за да се получат желаните динамични свойства на системата, е необходимо да се наложат определени изисквания към стойността на средната квадратична грешка.

СПИСЪК НА ИЗПОЛЗВАНАТА ЛИТЕРАТУРА

1. Послание от президента на Република Казахстан Назарбаев Н.А. към народа на Казахстан „Ново десетилетие – ново икономическо възстановяване – нови възможности за Казахстан“, Астана: YURIST.2010;

2. Клюев А.С., Глазов Б.В., Дубровски А.Х. Проектиране на системи за автоматизация на процеси. М.: Енергия, 1980.-512 с.

3. РМ4-2-78. Системи за автоматизация на процеси. Функционални вериги. Метод на изпълнение. М .: Проектмонтаж Автоматизация, 1978. - 39 с.

4. Голубятников В.А., Шувалов В.В. Автоматизация на производствените процеси в химическата промишленост. М.: Химия, 1985.

5. Плотски Л.М., Лапшенков Г.И. Автоматизация на химическото производство. М.: Химия, 1982. - 250 с.

6. Кузминов Г.П. Основи на автоматизацията и автоматизацията на производствените процеси. LTA на името на. С. М. Кирова - Л., 1974. - 89 с.

7. Буйлов Г.П. Указания за завършване на курсова работа по курса "Основи на автоматизацията и автоматизацията на производствените процеси" LTI PPI.- L., 1974. - 64 с.

8. Камразе А.И., Фитерман М.Я. КИП и автоматизация. М.: Висше училище, 1980. - 208 с.

9. Смирнов А.А. Основи на автоматизацията на целулозно-хартиеното и дървохимическото производство. М .: Дървена промишленост, 1974. - 366 с.

10. Автоматични устройства, регулатори и изчислителни системи. Изд. Б. Д. Кошарски. Л.: Машиностроене, 1976. - 488 с.

11. Балмасов Е.Я. Автоматизация и автоматизация на процеси за производство на дървесни пластмаси и плоскости. М .: Дървена промишленост, 1977. - 216 с.

12. Казаков А.В., Кулаков М.В., Мелюшев Ю.К. Основи на автоматизацията и автоматизацията на производствените процеси. М .: Машиностроене, 1970.- 374 с.

13. Наръчник по автоматизация на целулозно-хартиените предприятия. Изд. Цешковски Е.В. и др., М.: Дървопромишленост, 1979.-296 с.

14. Наръчник по автоматизация в хидролизната, сулфитно-алкохолната и дървохимическата промишленост Под. изд. Финкел А.И. и др., М .: Дървена промишленост, 1976. - 184 с.

15. Фиркович В.С. Автоматизация на технологичните процеси на хидролизното производство. М .: Дървена промишленост, 1980.- 224 с.

16. Дианов В.Г. Технологични измервателни и контролни уреди за химически производства. М.: Химия, 1973. - 328 с.

17. Преображенски L.N., Александър V.A., Likhter D.A. Специални инструменти и регулатори за производство на целулоза и хартия. М .: Дървена промишленост, 1972. - 264 с.

18. Белоусов А.П., Дащенко А.И. Основи на автоматизацията.

19. Нудлер Г.И., Тулчик И.К., „Основи на автоматизацията на производството“. – М “Висше училище” 1976г

20. Исаакович Р.Я. "Технологични измервания и инструменти." – М: “Недра” 1979г

21. Исаакович Р.Я. "Технологични измервания и инструменти." – М: “Недра” 1979г

22. “Автоматизация на технологичните процеси”. Под редакцията на професор E.B. Карнина. – М. 1997

23. Голубятников В.А., Шувалов В.В. Автоматизация на производствените процеси

24. Клюев А.С. Проектиране на системи за автоматизация. М., Енергетика, 1980, стр.512.

25. Гуляев В.Г. Нови информационни технологии М.: Издателство ПРИОР, 1999

26. В. И. Водопянов. Организация, планиране и управление на предприятието: Мет. ръководство.: ДВСТУ, 1992. – 40 с.

27. Ръководство за проектиране на автоматизирани системи за управление, редактирано от V.I.Krupovich, Yu.G.Barybin, ML.Samover.

Обекти на управление и видове въздействие върху тях.

f(t) r(t) предмет x(t)

управление

Основната цел на автоматичното управление на всеки обект или процес е непрекъснато да поддържа с определена точност необходимата функционална връзка между контролираните променливи, които характеризират състоянието на обекта и управляващите действия в условията на взаимодействие на обекта с външната среда. , т.е. при наличие както на вътрешни, така и на външни смущаващи влияния. Математическият израз на тази функционална връзка се нарича контролен алгоритъм.

Понятие за системен елемент

Такива операции включват:

1) преобразуване на контролираното количество в сигнал;

3) съхранение на сигнала;

4) генериране на програмни сигнали;

5) сравнение на управляващи и програмни сигнали и генериране на сигнал за несъответствие;

6) извършване на логически операции;

7) разпределение на сигнала по различни канали за предаване;

8) използване на сигнали за въздействие върху обекта на управление.

Принцип на управление с отворена верига

Принцип на контрол на отклонението

(принцип на обратната връзка).

Принцип на контрол на смущенията(принцип на компенсация).

Основателят на училището за административно управление Анри Файол създава доктрината за административно управление, чиито основни положения той очертава в книгата си „Общо и промишлено управление“ (1916 г.).

Тази доктрина представя система от принципи на управление (администриране):

разделение на труда (повишава квалификацията и нивото на изпълнение на труда);
(право да дава команди и да носи отговорност за резултатите);
дисциплина (спазване от работниците и ръководителите на правилата и споразуменията, съществуващи в организацията);
единоначалие или единоначалие (изпълнение на заповеди само на един лидер и отчетност само на един лидер);
единство на лидерството или посоката (един лидер и един план за група от хора, действащи за постигане на една цел);
подчиняване на индивидуалните интереси на общите;
възнаграждение на персонала (заплащането трябва да отразява състоянието на организацията и да стимулира работата на персонала);
централизация (степента на централизация и децентрализация трябва да зависи от ситуацията и трябва да бъде избрана така, че да дава най-добри резултати);
скаларна верига (ясна конструкция на целева последователност от команди от ръководството към подчинените);
ред (всеки трябва да си знае мястото в организацията);
справедливост (работниците трябва да бъдат третирани справедливо и любезно);
стабилност на персонала (персоналът трябва да е в стабилна ситуация);
инициативност (мениджърите трябва да насърчават подчинените си да предлагат идеи);
корпоративен дух (трябва да се създаде дух на единство и съвместни действия, който да сплотява екипа).

Принципите на класическата система за управление са разработени в съвременните „школи по мениджмънт“ като основни принципи.

Важни в управлението са общи принципи на управление, които са връзкамежду фундаменталната основа на теорията на управлението – законите на управлението – и управленската практика. Общите принципи на управление произтичат пряко от законите на управлението и отразяват обективната реалност.

Общи принципи на управление Това са правилата, които ръководят управлението на обекти от различни отрасли или специфики, т.е. те са присъщи на всички системи за управление, поради което се наричат общи. Тази група принципи отразява изискванията към системите за управление и управленската дейност като цяло.

Основните включват следното:

принципът на единството на политиката и икономиката;
научен характер;
последователност и комплексност;
принципът на единоначалие в управлението и колегиалност при вземане на решения;
принципът на централизация и децентрализация;
принципът на пропорционалност в управлението;
принципът на единоначалие в управлението;
принцип на спестяване на време;
принципът на приоритет на управленските функции пред структурата при създаване на организация и обратно, приоритет на структурата пред управленските функции в съществуващите организации;
принцип на делегиране на правомощия;
принцип на обратна връзка;
принцип на икономичност;
принцип на ефективност;
принцип на мотивация.

Принципът на единството на политиката и икономиката.

Икономиката е в основата на всяка държава и общество и се подчинява на обективни икономически закони и закономерности. Тяхното съобразяване и разумно използване води до икономически растеж, а игнорирането или неотчитането им води до икономически спад или криза. Политиката отразява надстройката на всяка държава и е концентриран израз на икономиката. Това означава, че при извършване на стопанска дейност обществото не може да пренебрегне политическите последици от определени икономически мерки върху общественото развитие, върху промените в базата и надстройката.

Научност.

Този принцип определя, че управленските дейности, формирането, функционирането и развитието на системите за управление трябва да се основават на научни данни, т.е. обективни закони и модели. В допълнение, научният принцип предполага използването на съществуващия арсенал от съвременни научни методи за познаване на обекти на управление, изследване на реални ситуации, условията, в които протича жизнената дейност на тези обекти. Характеристика на този принцип е и прилагането в практическата дейност на постиженията на теорията и експерименталните данни на научното управление на обекти от различен вид, вкл. различни индустриални връзки.

Систематично и изчерпателно.

Принципите на системния подход предвиждат изучаването на обекта на управление и системата за управление заедно и неотделимо. Системността означава необходимостта от използване на системен анализ и синтез във всяко управленско решение. В една система за управление едно неправилно, погрешно решение може да обезсили цялата дейност на системата и да доведе до разрушаването й. Сложността в управлението означава необходимостта от цялостно обхващане на цялата управлявана система, като се вземат предвид всички направления, всички аспекти на дейността, всички имоти.

Принципът на единоначалие в управлението и колегиалност при вземане на решения.

Принципът на единоначалието се основава на това, че всеки подчинен трябва да има един непосредствен началник, който му дава указания, заповеди, а подчиненият се отчита само на него.Всяко взето решение трябва да се разработва колегиално (колективно). Това означава всеобхватност (комплексност) на нейните разработки и отчитане на мненията на много специалисти по различни въпроси. Решението, взето колективно, се изпълнява под личната отговорност на ръководителя на организацията.

Принципът на централизация и децентрализация.

Централизация е, когато хората, властта, отговорностите, структурите са подчинени на един център, едно лице или някакво ръководно тяло. Централизацията позволява стриктна координация на връзките в системата за управление.

Децентрализацията възниква в резултат на прехвърлянето на част от правомощията, правомощията и отговорността, както и правото за вземане на решения в рамките на своята компетентност, на по-ниски нива на управление. В резултат на децентрализацията властта е „разпръсната“. Децентрализацията насърчава структурната гъвкавост и развитието на адаптивните способности на системата за управление Централизацията и децентрализацията са в единство и се допълват взаимно. Напълно децентрализирана структура на управление не може да съществува, защото би загубила своята цялост. От друга страна, система за управление, която е напълно лишена от децентрализация, не може да съществува - със загубата на автономност тя губи своята структура.

Принципът на пропорционалност в управлението.

Този принцип се отразява в съотношението между управляващите и управляваните части на организацията. Същността му е да осигури взаимно съответствие между субекта и обекта на управление. Растежът и сложността на контролния обект, например производствената подсистема, води до растеж и сложност на контролния субект (контролна подсистема) Нивото на съответствие на контролния субект с контролния обект може да се определи от редица показатели като: съотношението на числеността на управленския персонал и работниците; съотношението на мощността на спомагателните и обслужващи подсистеми (информационни, математически, технически) към нуждите на функционалните звена) и др. Принципът на пропорционалност в управлението е актуален при намиране и поддържане на правилното съотношение между колегиалност и единоначалие, организация и самоорганизация, централизация и децентрализация, което съставлява кръга от най-важните управленски задачи.

Принципът на единоначалието в управлението.

Рационалната структура на управление е структура, при която за конкретен ръководител е установено ясно персонално разпределение на управленските правомощия по всеки конкретен въпрос на всяко ниво и по отношение на всеки обект на управление (звено или служител). Еднозначното разпределение на управленските правомощия гарантира яснота на функционирането на управленската вертикала. Всеки лидер има пълна яснота за границите на своята компетентност и действа в съответствие с тези идеи.

Принципът на спестяване на време.

Принципът на спестяване на време изисква постоянно намаляване на трудоемкостта на операциите в процеса на управление. Това се отнася преди всичко за информационните операции за подготовка и изпълнение на решения.

Принципът на приоритет на управленските функции пред структуратапри създаване на организация и обратно, приоритет на структурите пред управленските функциив съществуващи организации.

Създаването на нови системи за управление се извършва за изпълнение на определен набор от цели. Всяка цел се реализира чрез набор от задачи. След това тези задачи се групират според тяхната общност, за тези групи се формира набор от функции, а след това набор от производствени и управленски звена и структури.В действително действащите системи за управление управленските функции се разпределят между производствени и управленски звена и структури, и се установяват връзките между елементите на структурата.В процеса на функциониране на организацията ненужните елементи на структурата “отмират”, а липсващите постепенно се появяват, заедно с тях “отмират” или се появяват нови функции.

Принципът на делегиране на правомощия.

Принципът на делегиране на правомощия се състои в прехвърляне от ръководителя на част от правомощията, правата и отговорностите, които са му възложени, на неговите компетентни служители. Основната практическа стойност на принципа е, че мениджърът освобождава времето си от по-малко сложни ежедневни дейности и може да концентрира усилията си върху решаването на сложни проблеми на ниво управление.

Принцип на обратната връзка.

Обратната връзка в системите за управление е специална форма на стабилна вътрешна комуникация между субекта и обекта на управление, която има информационен характер и е необходимо условие за протичането на управленските процеси, а също така има за цел да координира управленските действия. Същността на принципа на обратната връзка е, че всяко отклонение на системата от нейното естествено или дадено състояние е източник на ново движение в субекта на управление, насочено към поддържане на системата в даденото й състояние.

Принцип на икономичност.

Това изискване е правило за управленски дейности, система за управление, която определя: управлението трябва да се извършва с най-малко разходи на ресурси, но без да се нарушава неговата рационалност и ефективност. Във всеки случай техните показатели трябва да бъдат съпоставени и оптимално комбинирани. Сравнението на различни варианти за резултатите и разходите за управление дава отговор за неговата икономическа ефективност.

Принцип на ефективност.

Този принцип е изискване към управленските дейности да осигуряват висока производителност (рентабилност) на функционирането на обекта на управление. Неговата количествена сигурност може да бъде изразена чрез показатели за ефективност на обекта на управление и допълнена със съответните синтетични показатели за оценка на самата управленска работа.

Принцип на мотивацията.

Този принцип гласи, че управлението може да бъде високоефективно само при справедливи стимули за персонала на съоръжението и субекта на управление. Стимулирането се осъществява в две основни форми - материална и морално-психологическа, като те трябва хармонично да се съчетават помежду си, като водещата и определяща роля имат материалните фактори, мотивиращи успешната дейност.

Принципи на управление.

Управлението е рационален начин за управление на бизнес организации. Основно значение се отдава на използването на ясни и точни методи от чисто прагматичен характер, за да се използват най-ефективно ресурсите и другите условия, както и възможностите за бизнес визия.Тъй като управлението се основава на съвременната наука и теория на управлението хората и бизнеса, неговата система от принципи включва принципите на класическите школи за управление, общите принципи на управление и принципите, разработени от съвременното икономическо развитие.Някои съвременни принципи на управление включват:

ориентация на клиента;
ориентация към перспективата за развитие на бизнеса, разширяване на обхвата на дейност;
повишено чувство за отговорност за делата на организацията;
фокус върху крайните резултати от дейностите;
желание за иновации;
ориентация към лидера;
ентусиазъм на персонала;
развитие на най-доброто, което е в хората: умения, способности, желание да правят нещата оригинално, професионално, ефективно, независимо;
уповаване на общочовешките ценности;
високи стандарти за производителност;
подкрепа на обективните закони и реалността на пазарните отношения;
решаване на нови проблеми с помощта на нови методи;
нарастваща роля на неформалните организации.
свобода и твърдост в същото време;
постоянно търсене на това, в което можете да постигнете успех;
действията трябва да са решителни, но балансирани;
концентрация на дейността си върху приоритетни програми.

Съществуват редица принципи за рационално организиране на процесите.

Общи понятия

Теорията за автоматично управление (ACT) се появява през втората половина на 19 век, първо като теория за управление. Широкото използване на парни двигатели създаде необходимост от регулатори, т.е. специални устройства, които поддържат стабилна работа на парната машина. Това даде началото на научни изследвания в областта на управлението на технически съоръжения. Оказа се, че резултатите и заключенията на тази теория могат да бъдат приложени за управление на обекти от различно естество с различен принцип на действие. Понастоящем неговата сфера на влияние се разшири до анализа на динамиката на системи като икономически, социални и др. Следователно предишното име „Теория на автоматичното управление“ беше заменено с по-широко - „Теория на автоматичното управление“.

Управление на обект(ще обозначаваме контролния обект като ОУ) върху него се оказва въздействие с цел постигане на необходимите състояния или процеси. Самолет, машинен инструмент, електродвигател и др. могат да служат като операционен усилвател. Контролът на обект с помощта на технически средства без човешка намеса се нарича автоматично управление. Нарича се набор от операционни усилватели и средства за автоматично управление система за автоматично управление (ACS).

Основната задача на автоматичното управлениее да поддържа определен закон за промяна на една или повече физически величини, характеризиращи процесите, протичащи в ОС, без пряко участие на човека. Тези количества се наричат контролирани количества. Ако пещта се разглежда като контролен блок, тогава контролираната величина ще бъде температурата, която трябва да се променя по зададена програма в съответствие с изискванията на технологичния процес.

Основни принципи на управление

Прието е да се разграничават три основни принципа на управление: принцип на управление с отворен цикъл, принцип на компенсация, принцип на обратна връзка.

Принцип на компенсация

Ако смущаващ фактор изкривява изходната стойност до неприемливи граници, тогава приложете принцип на компенсация(Фиг.6, KU - коригиращо устройство).

Позволявам Йо- стойността на изходното количество, което трябва да се осигури по програмата. Всъщност, поради смущението f, стойността се записва на изхода г. величина e = y o - yНаречен отклонение от определената стойност. Ако по някакъв начин е възможно да се измери стойността f, тогава контролното действие може да се коригира uна входа на операционния усилвател, сумиране на сигнала на операционния усилвател с коригиращо действие, пропорционално на смущението fи компенсиране на влиянието му.

Примери за компенсационни системи: биметално махало в часовник, компенсационна намотка на машина за постоянен ток и др. На фиг. 6 има термично съпротивление в NE веригата Р t, чиято стойност се променя в зависимост от колебанията в температурата на околната среда, регулирайки напрежението на NE.

Основанията на принципа на обезщетението: скорост на реагиране на смущения. Той е по-точен от принципа на управление с отворена верига. недостатък: невъзможността да се вземат предвид всички възможни смущения по този начин.

Принцип на обратната връзка

Най-разпространеното в техниката е принцип на обратна връзка(фиг. 7). Тук управляващото действие се настройва в зависимост от изходната стойност y(t). И вече няма значение какви смущения действат на операционния усилвател. Ако стойността y(t)се отклонява от необходимото, сигналът се коригира u(t)за да се намали това отклонение. Връзката между изхода на операционния усилвател и неговия вход се нарича основна обратна връзка (OS).

В конкретен случай (фиг. 8) паметта генерира необходимата изходна стойност y o (t), която се сравнява с действителната стойност на изхода на САК y(t). отклонение e = y o -yот изхода на сравняващото устройство се подава към входа регулатор R, който съчетава UU, UO, CHE.If e 0, тогава регулаторът генерира управляващо действие u(t), валидни до постигане на равенство e = 0, или y = y o. Тъй като към контролера се подава разлика в сигнала, се извиква такава обратна връзка отрицателен, За разлика от положителна обратна връзка, когато сигналите се сумират.

Такова управление във функцията за отклонение се нарича регулиране, и такова самоходно оръдие се нарича автоматична система за управление(SAR). По този начин, фиг. 9 показва опростена диаграма на ACS на пещ за печене. Ролята на паметта тук се играе от потенциометър, напрежението при което U h се сравнява с напрежението на термодвойката Uт. Разликата им Uчрез усилвателя се подава към двигателя на задвижващия механизъм ID, който регулира положението на двигателя на реостата в веригата NE чрез скоростна кутия. Наличието на усилвател показва, че това е ATS индиректна система за управление, тъй като енергията за функциите на управление се взема от външни източници на енергия, за разлика от системи за директно управление, при който енергията се взема директно от операционния усилвател, както например в системата за контрол на нивото на водата в резервоара (фиг. 10).

Недостатъкът на обратния принципкомуникацията е инерцията на системата. Поради това често се използва комбинация от този принцип с принципа на компенсацията, което ви позволява да комбинирате предимствата на двата принципа: скоростта на реагиране на смущенията на принципа на компенсация и точността на регулиране, независимо от естеството на смущенията на принципа на обратната връзка.

Въпроси

Какво е управление?
Какво е автоматично управление?
Какво е автоматична система за управление?
Каква е основната задача на автоматичното управление?
Какво е контролен обект?
Каква е контролираната променлива?
Какво е управителен орган?
Какво е чувствителен елемент?
Какво представляват входните и изходните величини?
Какво се нарича контролно действие?
Какво се нарича възмущение?
Какво се нарича отклонение от дадена стойност?
Какво е контролно устройство?
Какво е главно устройство?
Какво е функционална схема и от какво се състои?
Каква е разликата между сигнал и физическа величина?
Каква е същността на принципа на управление с отворена верига?
Каква е същността на принципа на компенсацията?
Каква е същността на принципа на обратната връзка?
Избройте предимствата и недостатъците на принципите на управление?
Който специален случайконтролът се нарича регулиране?
Каква е разликата между системите за директен и индиректен контрол?

Основни видове самоходни оръдия

В зависимост от принципа и закона на работа на паметта, която задава програмата за промяна на изходната стойност, се разграничават основните видове системи за автоматично управление: системи за стабилизиране, софтуер, проследяванеИ саморегулиращ сесистеми, сред които можем да откроим екстремен, оптималенИ адаптивенсистеми.

IN системи за стабилизиране(фиг.9,10) се осигурява постоянна стойност на контролираната величина при всички видове смущения, т.е. y(t) = const.Паметта генерира референтен сигнал, с който се сравнява изходната стойност. Паметта, като правило, позволява настройка на еталонния сигнал, което ви позволява да променяте стойността на изходното количество по желание.

IN софтуерни системиосигурява се промяна на контролираната стойност в съответствие с програмата, генерирана от паметта. Като памет може да се използва гърбичен механизъм, четец на перфорирана или магнитна лента и др. Този тип самоходни оръдия включва играчки за навиване, магнетофони, плейъри и др. Разграничете системи с времева програма(например, фиг. 1), осигуряване y = f(t), И системи с пространствена програма, в който y = f(x), използван там, където е важно да се получи необходимата траектория в пространството на изхода на ACS, например в копирна машина (фиг. 11), законът за движение във времето тук не играе роля.

Системи за проследяванесе различават от софтуерните програми само по това, че програмата y = f(t)или y = f(x)неизвестен предварително. Паметта е устройство, което следи промените в някакъв външен параметър. Тези промени ще определят промени в изходната стойност на ACS. Например ръката на робот, повтаряща движенията на човешка ръка.

И трите разглеждани типа самоходни оръдия могат да бъдат изградени според всеки от трите основни принципа на управление. Характеризират се с изискването изходната стойност да съвпада с определена зададена стойност на входа на САК, която сама по себе си може да се променя. Тоест, във всеки момент от времето необходимата стойност на изходното количество е еднозначно определена.

IN системи за самонастройкаПаметта търси стойност на контролираното количество, което е в известен смисъл оптимално.

Така че в екстремни системи(фиг. 12) се изисква изходната стойност винаги да приема екстремната стойност от всички възможни, която не е определена предварително и може да се промени непредвидимо. За да го търси, системата извършва малки тестови движения и анализира реакцията на изходната стойност към тези тестове. След това се генерира контролно действие, което доближава изходната стойност до екстремната стойност. Процесът се повтаря непрекъснато. Тъй като данните от ACS непрекъснато оценяват изходния параметър, те се извършват само в съответствие с третия принцип на управление: принципът на обратната връзка.

Оптимални системиса по-сложна версия на екстремалните системи. Тук, като правило, има сложна обработка на информация за естеството на промените в изходните количества и смущенията, за естеството на влиянието на управляващите въздействия върху изходните количества; може да се включи теоретична информация, информация от евристичен характер и др. . Следователно основната разлика между екстремните системи е наличието на компютър. Тези системи могат да работят според всеки от трите основни принципа на управление.

IN адаптивни системивъзможно е автоматично да се преконфигурират параметрите или да се промени електрическата схема на ACS, за да се адаптира към променящите се външни условия. В съответствие с това те разграничават саморегулиращ сеИ самоорганизиращи сеадаптивни системи.

Всички видове ACS гарантират, че изходната стойност съответства на необходимата стойност. Единствената разлика е в програмата за промяна на необходимата стойност. Следователно основите на TAU са изградени върху анализа на най-простите системи: системи за стабилизиране. След като се научихме да анализираме динамичните свойства на самоходните оръдия, ще вземем предвид всички характеристики на по-сложните видове самоходни оръдия.

Статични характеристики

Режимът на работа на ACS, при който контролираното количество и всички междинни количества не се променят във времето, се нарича установени, или статичен режим. Всяка връзка и самоходните оръдия като цяло са описани в този режим уравнения на статикатамил y = F(u,f), в който няма време T. Съответните графики се наричат статични характеристики. Статичната характеристика на връзка с един вход u може да бъде представена чрез крива y = F(u)(фиг. 13). Ако връзката има втори вход за смущения f, тогава статичната характеристика се дава от семейство криви y = F(u)при различни стойности f, или y = F(f)при различни u.

И така, пример за една от функционалните връзки на системата за контрол на водата в резервоара (виж по-горе) е конвенционален лост (фиг. 14). Статичното уравнение за него има формата y = Ku. Може да се изобрази като връзка, чиято функция е да усилва (или отслабва) входния сигнал в Кведнъж. Коефициент K = y/uравна на отношението на изходната величина към входната величина се нарича печалбавръзка Когато входните и изходните величини са от различно естество, се нарича коефициент на предаване.

Статичната характеристика на тази връзка има формата на прав сегмент с наклон a = arctan(L 2 /L 1) = arctan(K)(фиг. 15). Връзки с линейни статични характеристики се наричат линеен. Статичните характеристики на реалните връзки по правило са нелинейни. Такива връзки се наричат нелинейни. Те се характеризират със зависимостта на коефициента на предаване от големината на входния сигнал: K = y/ u const.

Например, статичната характеристика на наситен DC генератор е показана на фиг. 16. Обикновено една нелинейна характеристика не може да бъде изразена чрез никаква математическа връзка и трябва да бъде определена таблично или графично.

Познавайки статичните характеристики на отделните връзки, е възможно да се изгради статична характеристика на ACS (фиг. 17, 18). Ако всички връзки на ACS са линейни, тогава ACS има линейна статична характеристика и се нарича линеен. Ако поне една връзка е нелинейна, тогава самоходното оръдие нелинейни.

Връзки, за които може да се определи статична характеристика под формата на твърда функционална зависимост на изходната стойност от входната стойност, се наричат статичен. Ако няма такава връзка и всяка стойност на входното количество съответства на набор от стойности на изходното количество, тогава такава връзка се нарича астатичен. Безсмислено е да се изобразяват статичните му характеристики. Пример за астатична връзка е двигател, чиято входна величина е напрежение U, а изходът е ъгълът на завъртане на вала, чиято стойност при U = констможе да приеме всякаква стойност. Изходната стойност на астатичната връзка, дори в стабилно състояние, е функция на времето.

Въпроси

Избройте и дайте кратко описание на основните видове самоходни оръдия?
Какво се нарича статичен режим на самоходни оръдия?
Какви са статичните характеристики на самоходните оръдия?
Как се нарича статичното уравнение на самоходните оръдия?
Какво се нарича коефициент на предаване, как се различава от печалбата?
Каква е разликата между нелинейните връзки и линейните?
Как да изградим статична характеристика на няколко връзки?
Каква е разликата между астатичните връзки и статичните?
Каква е разликата между астатично регулиране и статично регулиране?
Как да направите статичен ATS астатичен?
Какво се нарича статична грешка на регулатора, как да я намалим?
Какво се нарича статистизъм на SAR?
Какви са предимствата и недостатъците на статичната и астатичната регулация?

3.1. Динамичен режим на самоходни оръдия.
Динамично уравнение

Стационарното състояние не е характерно за самоходните оръдия. Обикновено контролираният процес се влияе от различни смущения, които отклоняват контролирания параметър от определената стойност. Процесът на установяване на необходимата стойност на контролираното количество се нарича регулиране. Поради инертността на връзките регулирането не може да се извърши моментално.

Нека разгледаме система за автоматично управление, която е в стационарно състояние, характеризиращо се със стойността на изходното количество y = y o. Нека в момента t = 0обектът е бил повлиян от някакъв смущаващ фактор, отклоняващ стойността на контролираната величина. След известно време регулаторът ще върне ACS в първоначалното му състояние (като вземе предвид статичната точност) (фиг. 24). Ако контролираното количество се променя във времето според апериодичен закон, тогава се извиква контролен процес апериодичен.

При внезапни смущения е възможно осцилаторно затихванепроцес (фиг. 25а). Има и възможност след известно време T rв системата ще се установят незатихващи трептения на контролираното количество - незатихващо колебаниепроцес (фиг. 25b). Последен преглед - дивергентно колебаниепроцес (фиг. 25в).

По този начин се разглежда основният режим на работа на ACS динамичен режим, характеризиращ се с течението в него преходни процеси. Ето защо втората основна задача при разработването на САУ е анализът на динамичните режими на работа на САУ.

Описано е поведението на самоходното оръдие или някое от звената му в динамични режими уравнение на динамиката y(t) = F(u,f,t), описваща промяната в количествата с течение на времето. По правило това е диференциално уравнение или система от диференциални уравнения. Ето защо Основният метод за изследване на ACS в динамични режими е методът за решаване на диференциални уравнения. Редът на диференциалните уравнения може да бъде доста висок, т.е. самите входни и изходни величини са свързани чрез зависимост u(t), f(t), y(t), както и тяхната скорост на промяна, ускорение и др. Следователно уравнението на динамиката в общ вид може да се запише по следния начин:

F(y, y', y”,..., y (n) , u, u', u”,..., u (m) , f, f ', f ”,..., f ( k)) = 0.

Функция на предаване

В TAU често се използва операторната форма за писане на диференциални уравнения. В същото време се въвежда понятието диференциален оператор p = d/dtТака, dy/dt = py, А pn=dn/dtn. Това е просто друго обозначение за операцията на диференциация. Обратната интеграционна операция на диференциране се записва като 1/стр. В операторна форма оригиналното диференциално уравнение е написано като алгебрично:

a o p (n) y + a 1 p (n-1) y + ... + a n y = (a o p (n) + a 1 p (n-1) + ... + a n)y = (b o p (m) + b 1 p (m-1) + ... + bm)u

Тази форма на нотация не трябва да се бърка с операционното смятане, дори само защото функциите на времето се използват директно тук y(t), u(t) (оригинали), а не те Изображения Y(p), U(p), получени от оригиналите с помощта на формулата за преобразуване на Лаплас. В същото време, при нулеви начални условия, до нотация, записите наистина са много сходни. Това сходство се крие в природата на диференциалните уравнения. Следователно някои правила на операционното смятане са приложими към операторната форма на записване на уравнението на динамиката. И така оператор стрможе да се разглежда като фактор без право на пермутация, т.е py yp. Може да се извади от скоби и т.н.

Следователно уравнението на динамиката може да се запише и като:

Диференциален оператор W(p)Наречен трансферна функция. Той определя съотношението на изходната стойност на връзката към входната стойност във всеки момент от време: W(p) = y(t)/u(t), затова се нарича още динамично усилване. В стационарно състояние d/dt = 0, това е p = 0, следователно трансферната функция се превръща в коефициент на предаване на връзката K = b m /a n.

Знаменател на предавателна функция D(p) = a o p n + a 1 p n - 1 + a 2 p n - 2 + ... + a nНаречен характерен полином. Неговите корени, тоест стойностите на p, при които знаменателят D(p)отива на нула и W(p)клони към безкрайност се наричат полюси на предавателната функция.

Числител K(p) = b o p m + b 1 p m - 1 + ... + b mНаречен усилване на оператора. Неговите корени, при които K(p) = 0И W(p) = 0, са наречени нули на предавателната функция.

Извиква се ACS връзка с известна трансферна функция динамична връзка. Изобразява се с правоъгълник, вътре в който е записан изразът на предавателната функция. Тоест, това е обикновена функционална връзка, чиято функция се определя от математическата зависимост на изходната стойност от входната стойност в динамичен режим. За връзка с два входа и един изход трябва да бъдат записани две трансферни функции за всеки от входовете. Предавателната функция е основната характеристика на връзката в динамичен режим, от която могат да се получат всички други характеристики. Определя се само от параметрите на системата и не зависи от входните и изходните величини. Например, една от динамичните връзки е интеграторът. Трансферната му функция W и (p) = 1/p. Извиква се ACS диаграма, съставена от динамични връзки структурен.

Въпроси

Какъв режим на самоходни оръдия се нарича динамичен?
Какво е регулация?
Назовете възможните видове преходни процеси в системите за автоматично управление. Кои от тях са приемливи за нормалната работа на самоходните оръдия?
Как се нарича уравнението на динамиката? Какъв е неговият външен вид?
Как да проведем теоретично изследване на динамиката на самоходните оръдия?
Какво е линеаризация?
Какво е геометричното значение на линеаризацията?
Каква е математическата основа за линеаризация?
Защо уравнението за динамиката на системата за автоматично управление се нарича уравнение в отклоненията?
Валиден ли е принципът на суперпозиция за уравнението на динамиката на ACS? Защо?
Как може връзка с два или повече входа да бъде представена от верига, състояща се от връзки с един вход?
Запишете линеаризираното динамично уравнение в обикновена и операторна форма?
Какво е значението и какви свойства има диференциалният оператор p?
Каква е трансферната функция на връзката?
Напишете линеаризирано уравнение на динамиката, като използвате трансферната функция. Тази нотация валидна ли е за ненулеви начални условия? Защо?
Напишете израз за предавателната функция на връзката, като използвате известното линеаризирано динамично уравнение: (0,1p + 1)py(t) = 100u(t).
Каква е динамичната печалба на връзката?
Какъв е характеристичният полином на връзка?
Какви са нулите и полюсите на предавателната функция?
Какво е динамична връзка?
Какво се нарича блокова схема на система за автоматично управление?
Какво се наричат елементарни и типични динамични връзки?
Как една сложна трансферна функция може да бъде разложена на трансферни функции на типични връзки?

4.1. Еквивалентни трансформации на блокови диаграми

Структурната схема на ACS в най-простия случай е изградена от елементарни динамични връзки. Но няколко елементарни връзки могат да бъдат заменени с една връзка със сложна предавателна функция. За целта има правила за еквивалентно преобразуване на блокови схеми. Нека разгледаме възможните методи за трансформация.

1. Серийна връзка(фиг. 28) - изходната стойност на предишната връзка се подава на входа на следващата. В този случай можете да напишете:

y 1 = W 1 y o ; y 2 = W 2 y 1; ...; y n = W n y n - 1 = >

y n = W 1 W 2 .....W n .y o = W eq y o ,

Където .

Тоест верига от връзки, свързани последователно, се трансформира в еквивалентна връзка с предавателна функция, равна на произведението на предавателните функции на отделните връзки.

2. Успоредно - съгласна връзка(фиг. 29) - на входа на всяка връзка се подава един и същ сигнал, а изходните сигнали се сумират. Тогава:

y = y 1 + y 2 + ... + y n = (W 1 + W 2 + ... + W3)y o = W eq y o ,

Където .

Тоест верига от връзки, свързани паралелно, се трансформира в връзка с предавателна функция, равна на сумата от предавателните функции на отделните връзки.

3. Паралелно - контра връзка(Фиг. 30а) - връзката е покрита с положителна или отрицателна обратна връзка. Секцията от веригата, през която сигналът преминава в обратна посока спрямо системата като цяло (т.е. от изход към вход), се нарича верига за обратна връзкас трансферна функция W os. Освен това за отрицателна ОС:

y = W p u; y 1 = W os y; u = y o - y 1,

следователно

y = W p y o - W p y 1 = W p y o - W p W oc y = >

y(1 + W p W oc) = W p y o => y = W eq y o,

Където .

По същия начин: - за положителни ОС.

Ако W oc = 1, тогава обратната връзка се нарича единична (фиг. 30b), тогава W eq = W p /(1 ± W p).

Затворена система се нарича едноверижен, ако при отварянето му във всяка точка се получава верига от последователно свързани елементи (фиг. 31а). Секция от верига, състояща се от последователно свързани връзки, свързващи точката на прилагане на входния сигнал с точката на събиране на изходния сигнал, се нарича правверига (фиг. 31b, предавателна функция на директната верига W p = Wo W 1 W 2). Нарича се верига от последователно свързани връзки, включени в затворена верига отворена верига(Фиг. 46c, функция за предаване на отворена верига W p = W 1 W 2 W 3 W 4). Въз основа на горните методи за еквивалентна трансформация на блокови диаграми, едноконтурна система може да бъде представена от една връзка с трансферна функция: W eq = W p /(1 ± W p)- предавателната функция на едноверижна затворена система с отрицателна обратна връзка е равна на предавателната функция на предната верига, разделена на едно плюс предавателната функция на отворената верига. За положителна операционна система знаменателят има знак минус. Ако промените точката, в която се приема изходният сигнал, външният вид на правата верига се променя. Така че, ако вземем предвид изходния сигнал y 1на изхода на връзката W 1, Че W p = Wo W 1. Изразът за функцията за предаване на отворена верига не зависи от точката, в която се приема изходният сигнал.

Има затворени системи едновериженИ многоверижен(Фиг. 32) За да намерите еквивалентната предавателна функция за дадена верига, първо трябва да трансформирате отделни секции.

Ако многоконтурна система има пресичащи връзки(Фиг. 33), след което да изчислите еквивалентната трансферна функция, от която се нуждаете допълнителни правила:

4. При прехвърляне на суматора през връзка по пътя на сигнала е необходимо да се добави връзка с трансферната функция на връзката, през която се прехвърля суматорът. Ако суматорът се прехвърля срещу посоката на сигнала, тогава се добавя връзка с предавателна функция, обратна на предавателната функция на връзката, през която се прехвърля суматорът (фиг. 34).

Така че сигналът се премахва от системния изход на Фиг. 34а

y 2 = (f + y o W 1)W 2 .

Същият сигнал трябва да бъде премахнат от изходите на системите на фиг. 34b:

y 2 = fW 2 + y o W 1 W 2 = (f + y o W 1)W 2,

и на фиг. 34c:

y 2 = (f(1/W 1) + y o)W 1 W 2 = (f + y o W 1)W 2 .

По време на такива трансформации могат да възникнат нееквивалентни участъци от комуникационната линия (те са защриховани на фигурите).

5. При прехвърляне на възел през връзка по пътя на сигнала се добавя връзка с трансферна функция, обратна на трансферната функция на връзката, през която се прехвърля възелът. Ако възел се прехвърля срещу посоката на сигнала, тогава се добавя връзка с трансферната функция на връзката, през която се прехвърля възелът (фиг. 35). Така че сигналът се премахва от системния изход на Фиг. 35а

y 1 = y o W 1 .

Същият сигнал се премахва от изходите на Фиг. 35b:

y 1 = y o W 1 W 2 /W 2 = y o W 1

y 1 = y o W 1 .

6. Възможни са взаимно пренареждания на възли и суматори: възлите могат да се разменят (фиг. 36а); суматорите също могат да се сменят (фиг. 36b); когато прехвърляте възел през суматор, е необходимо да добавите елемент за сравнение (фиг. 36c: y = y 1 + f 1 => y 1 = y - f 1) или суматор (фиг. 36d: y = y 1 + f 1).

Във всички случаи на прехвърляне на елементи от структурна диаграма възникват проблеми нееквивалентни областикомуникационни линии, така че трябва да внимавате къде се улавя изходният сигнал.

С еквивалентни трансформации на една и съща блокова диаграма могат да се получат различни предавателни функции на системата за различни входове и изходи. Така че на фиг. 48 има два входа: според управляващото действие uи възмущение fс един изход г. Такава верига може да се преобразува в една връзка с две трансферни функции W uyИ Wfy.

Въпроси

Избройте типични схеми за свързване на самоходни оръдия?
Как да преобразувам верига от връзки, свързани последователно, в една връзка?
Как да преобразувам верига от паралелно свързани връзки в една връзка?
Как да конвертирате обратната връзка в една връзка?
Какво се нарича директна верига от самоходни оръдия?
Какво се нарича ACS с отворена верига?
Как да преместя суматора през връзка по и срещу движението на сигнала?
Как да преместите възел през връзка по и срещу движението на сигнала?
Как да преместите възел през възел по и срещу движението на сигнал?
Как да преместя суматора през суматора по и срещу движението на сигнала?
Как да преместите възел през суматор и суматор през възел по и срещу сигнала?
Това, което се нарича нееквивалентни участъци от комуникационни линии в структурни диаграми?
Каква е целта на ACS за постоянно напрежение на генератора?

Диференцираща връзка

Има идеални и реални диференциращи връзки. Уравнение на динамиката на идеална връзка: y(t) = , или y = kpu. Тук изходното количество е пропорционално на скоростта на промяна на входното количество. Функция на предаване: W(p) = kp. При k = 1връзката извършва чиста диференциация W(p) = p. Преходна функция: h(t) = k 1’(t) = d(t).

Невъзможно е да се приложи идеална диференцираща връзка, тъй като големината на скока в изходната стойност, когато към входа се прилага едностъпково действие, винаги е ограничена. На практика се използват реални диференциращи връзки, които извършват приблизително диференциране на входния сигнал.

Неговото уравнение: Tpy + y = kTpu.

Функция на предаване: W(p) =.

На малки Tвръзката може да се счита за идеален диференциатор. Преходният отговор може да се изведе с помощта на формулата на Хевисайд:

Тук p 1 = - 1/T- корен на характеристичното уравнение D(p) = Tp + 1 = 0; Освен това, D’(p 1) = T.

Когато към входа се приложи едностъпково действие, изходната стойност е ограничена по големина и удължена във времето (фиг. 47). От преходната характеристика, която има формата на експоненциална величина, може да се определи коефициентът на предаване ки времева константа T. Примери за такива връзки могат да бъдат четиритерминална мрежа от съпротивление и капацитет или съпротивление и индуктивност, амортисьор и др. Диференциращите връзки са основното средство, използвано за подобряване на динамичните свойства на самоходните оръдия.

В допълнение към разгледаните, има редица други връзки, на които няма да се спираме подробно. Те включват идеалната принудителна връзка ( W(p) = Tp + 1, практически невъзможно за изпълнение), истинска принудителна връзка (W(p) =, при Т 1 >> Т 2), изоставаща връзка ( W(p) = e - pT), възпроизвеждане на входния ефект със закъснение и други.

Въпроси

Как се нарича и какви типични входни влияния знаете? За какво са нужни?
Каква е преходната реакция?
Какво е импулсен преходен отговор?
Какво представляват временните характеристики?
За какво се използва формулата Heaviside?
Как да се получи преходна крива със сложна форма на входно действие, ако преходната реакция на връзката е известна?
Какво се нарича безинерционна връзка, нейното уравнение на динамиката, предавателна функция, тип на преходната характеристика?
Какво се нарича интегрираща връзка, нейното уравнение на динамиката, трансферна функция, тип характеристика на прехода?
Какво се нарича апериодична връзка, нейното уравнение на динамиката, трансферна функция, тип характеристика на прехода?
Какво се нарича осцилаторна връзка, нейното динамично уравнение, предавателна функция, тип преходна реакция?

LACHH: L() = 20lgk.

Някои честотни характеристики са показани на фиг. 50. Връзката предава всички честоти еднакво с увеличаване на амплитудата с k пъти и без фазово изместване.

Интегрираща връзка

Функция на предаване:

Нека разгледаме специалния случай, когато k = 1, т.е

AFC: W(j) = .

VChH: P() = 0.

От появата на първите цивилизации на Месопотамия, Древен Китай, Египет - основните принципи на управление се характеризираха с деспотична форма на ръководство на подчинените. Така системата на държавна принуда служи като необходим механизъм за поддържане на напоителни системи. Което направи възможно прибирането на реколтата почти през цялата година, независимо от благоприятните климатични условия. Което в крайна сметка допринесе за просперитета на страната и всички нейни граждани.

Древните гърци са сред първите, които възхваляват управлението като специално изкуство. От своя страна административната структура на Римската империя е апотеоз на управленската мисъл от онова време, заедно със сложната структура на бюрократичния апарат и процедурата за вземане на решения.

Успоредно с формирането на нови видове държавност и методи на производство, управлението непрекъснато се подлага на структурни промени, но едва в началото на 19-20 век. обособени в отделна наука, функционираща според определени принципи.

Класификация на съвременните принципи на управление!

Съвременната концепция за управление е разработена от Фредерик Тейлър и Анри Файол в началото на миналия век. Първият предаде научната обосновка на ръководството. Вторият извежда основните принципи на управление на компанията на най-високо ниво.

През следващите десетилетия теорията на управлението беше допълнена от трудовете на J. Mooney, A. Reilly и L. Gulik. Вниманието им беше насочено към основните елементи на управлението – планиране, организация, мотивация, контрол.

В крайна сметка това даде възможност да се изведе класификация на принципите на управление в три области:

Универсални принципи за изграждане на организация
Принципи, описващи функционалния компонент на управлението
Правила, които включват симбиоза на търговско управление и държавно регулиране.

Прилагане на основните принципи на управление на практика!

Принцип 1: Планирайте!

В навечерието на изпълнението на нов проект, планирането автоматично се превръща в основен приоритет в дневния ред на ръководството на компанията и свързаните с нея управленски органи: финансови, маркетингови и технически отдели.

По време на планирането управленските структури на организацията се ангажират с определянето на стратегически, средносрочни и ежедневни цели. Ръководството на компанията взема предвид статистически показателиприоритетен пазарен сегмент, финансови възможности и налични ресурси, иновативни разработки, както и механизми за популяризиране и продажба на продукти.
Взети заедно, всички тези фактори, като се вземе предвид конкурентната среда, допринасят за формулирането на стратегия за развитие на предприятието, без която е невъзможно провеждането на целенасочена политика.

Принцип 2: Лидерство!

Работата на една организация е невъзможна без ясна йерархия на ръководните органи. От мениджърите се изисква да действат като връзка между работниците, отделите за интелектуална работа и потребителите, чиято основна цел е да постигнат целите на компанията.

Функциите на мениджърите се свеждат изцяло до следните характеристики:

Навременно вземане на управленски решения по отношение на подчинените.
Търсене и прилагане на механизми за задоволяване на нуждите на собственици, потребители, доставчици, както и други субекти, участващи в дейността на компанията.
Комбинация от централизирано и децентрализирано управление, метод за осигуряване на свобода на действие, но с регламентирани правила за отчетност.
Мотивация на служителите.
Обучение на персонал с право на повишаване на квалификацията.
Регулиране на взаимоотношенията в екип.
Поставяне на цели и задачи на компанията с последващото им изпълнение.

Принцип 3: фокус върху клиента!

Основните принципи на управление, по един или друг начин, са насочени към успешното функциониране на организацията. Въпреки това само потребителите имат пряко влияние върху компанията, която трябва постоянно да се грижи за настоящите и да предвижда бъдещи нужди на клиентите.

В тази насока е необходимо да се работи следното:

Анализирайте потребителските предпочитания – качество, опаковка и цена на продукта.
Реагирайте на промените в нивата на удовлетвореност на клиентите.
Практикувайте обратна връзка.
Задоволяване на нуждите на обществото във връзка с предоставяните услуги.

Принцип 4: ангажираност и стимулиране на служителите!

Разбира се, екипът на една търговска организация е организъм, който трябва да бъде управляван и допълнително стимулиран, за да използва знанията, уменията и опита на всеки един от членовете си в полза.

При включването на служители е необходимо да се инициира прехвърляне на отговорността за решаване на ежедневните проблеми към тях. По този начин това ще позволи на служителите активно да се усъвършенстват, да поемат инициатива, да се гордеят със собствената си работа и в крайна сметка да се забавляват. Така подчинените ще покажат желание за професионален растеж в името на развитието на компанията.

Принцип 5: интегриран подход към организационното управление!

Интегрираният подход към управлението разглежда управлението като система от допълващи се процеси. Това позволява управлението да бъде структурирано на части за ефективно вземане на решения при определени обстоятелства. Той също така осигурява осъзнаване на взаимозависимостта на конкретно управленско решение и допринася за непрекъснатото подобряване на управлението на компанията.

На първо място е необходим интегриран подход за оперативно регулиране, който може да обясни причините за проблема и да ги разреши своевременно.

Принцип 6: Подобрението е необходимост!

Една успешна организация не може да поддържа позиция или да претендира за лидерство в определен пазарен сегмент без формулирана стратегия за подобрение. Освен това това се отнася както за произвежданите стоки и услуги, така и за всяко лице, участващо в компанията.

Административният апарат трябва да се подобри, за да се намерят нови, повече ефективни начиниуправление.
Персоналът трябва да натрупа опит и да подобри уменията си.
Техническият отдел трябва да практикува иновации, за да изведе производствения процес на изцяло ново ниво.
Продукти и услуги – отговарят на променливите на потребителското търсене.

Принцип 7: Рационално вземане на решения!

Подобно на основните принципи на управление, вземането на управленски решения трябва да бъде рационално обосновано и подходящо за ситуацията.

За да може мениджърът да приложи този принцип, е необходимо:

Съберете и проверете информация, свързана с разглеждания проблем.
Анализирайте потенциалното въздействие на определен метод на управление.
Вземане на решение въз основа на анализа, съобразен с опита.

Принцип 8: контрол!

Контролът в рамките на управлението на организацията се осъществява в непрекъсната и окончателна форма.

Мониторингът на изпълнението на проекта дава възможност за корекции в зависимост от влиянието на непредвидени фактори, както и сроковете за постигане на поставените цели.

Предвиден е финален контрол за оценка на свършената работа за определен период от време. Тя ви позволява да сравните планираните цели и задачи на предприятието с непосредствените резултати. Което от своя страна ще бъде взето предвид при извършване на промени в стратегията за развитие на организацията.

Заключение

Основните принципи на управлението в теоретичната равнина действат като универсални правила за управление на предприятието, предоставяйки алгоритми за решаване на планирани и непредвидени задачи за по-нисши, средни и висши мениджъри. А практическият компонент на принципите на управление се крие в рационалното вземане на решения и осигуряването на най-ефективния производствен процес.