ПРОГРАММНОЕ УПРАВЛЕНИЕ
управление
режимом работы объекта по заранее заданной программе. П. у. может
осуществляться как с использованием обратной связи (системы с замкнутой
цепью воздействия), так и без неё (системы с разомкнутой цепью воздействия)
(см. Автоматическое управление). Системы П. у. с замкнутой цепью
воздействия могут функционировать с оптимизацией и без оптимизации режима
работы управляемого объекта. Процесс П. у. с оптимизацией можно рассматривать
как минимизацию нек-рого функционала, характеризующего "расстояние" между
искомым и действительным (фактическим) состояниями объекта. Так, напр.,
П.у. летательными аппаратами реализует требуемую траекторию их движения,
что обеспечивает нахождение летательного аппарата в соответствующих точках
пространства в заданные моменты времени.
Термин "П. у." с оптимизацией возник в
Лит.: Моисеев Н. Н., Численные методы
Первоначальное цифровое П. у. рассматривалось
Разработаны технологич. участки полностью
Лит.: Спиридонов А. А., Федоров
А. А. Булгаков.
теории управления системами, подверженными действию случайных возмущений
(стохастическими). Пусть, напр., движение объекта описывается системой
дифференциальных уравнений вида x = f(x, и, E). где х - т.
н. фазовый вектор, E - случайная вектор-функция, u(t) - управляющий
вектор. Предположим также, что цель управления - перевести объект (систему)
из начального состояния х
система стохастическая, то нельзя говорить о точном достижении конечного
состояния x
такой функции принимается норма J[x(Т)] =||x(Т)-x
технологич. процессами и т. д., широко распространён след. приём исследования.
Предположим, что E = 0, т. е. система детерминирована. Тогда можно пытаться
найти управление U(t), к-рое переводит систему точно в состояние
x
Если
цель управления достижима, то таких траекторий можно определить достаточно
много. Следовательно, появляется возможность выбора управления
U(t)
(программы),
к-рое обеспечивает оптимальное значение нек-рому критерию. Напр., если
речь идёт о выводе ракеты на заданную орбиту, то таким критерием может
быть затрата горючего. Так возникает понятие оптимальной программы, к-рое
охватывает обычно и понятие оптимальной траектории x(t),
и
оптимального
управления U(t). Понятие оптимальной программы относится к идеализированным
системам. Поэтому конструктор, определив оптимальную программу, проектирует
ещё и систему управления программой - траекторией. Можно написать: U=U
+ u, где U - фиксированная функция времени, а и - корректирующее
управление, к-рое осуществляется по цепи обратной связи. Система управления
содержит средства измерения действительной траектории, и задача корректирующего
управления - обеспечить минимальное рассогласование реальной траектории
x(t) и оптимальной x(t), к-рая достигает цели управления
x
в теории оптимальных систем, М., 1971; его же, Оптимизация и управление
(эволюция идей и перспективы), "Известия АН СССР. Техническая кибернетика",
1974, № 4; его же, Элементы теории оптимальных систем, М., 1975. Н.
Н. Моисеев.
П. у. технологическим оборудованием
и процессами охватывает управление движением (станки и др. машины,
механизмы, движущиеся объекты) и управление изменением физ. и хим. параметров
(темп-ры, давления, концентрации и т. п.). Наибольшее практич. применение
получило П. у. станками (см. Металлорежущий станок). В первом станке
(фрезерном) с цифровым П. у. (1952, Массачусетсский технологич. нн-т, США)
программа задавалась двоичным цифровым кодом, записанным на магнитной ленте,
к-рый преобразовывался интерполятором в сигнал управления. Сигнал
управления воспроизводился следящими приводами подач. В совр. системах
наиболее употребительны два варианта следящего привода - с замкнутой цепью
управления (преимущественно постоянного тока) и с разомкнутой цепью (на
шаговых электродвигателях). Схемы управления выполняются на полупроводниковых
приборах. Существуют два осн. класса систем П. у.: координатное управление
перемещением из одного положения в другое по непрограммируемой (но, возможно,
оптимизируемой) траектории движения и контурное управление, в к-ром программируется
вся траектория.
как осн. метод автоматизации индивидуального и мелкосерийного производств;
по мере же совершенствования П. у. оно начинает проникать в серийное и
массовое произ-во как средство, обеспечивающее макс. мобильность произ-ва
(быстроту смены характеристик изделий). В 60-х гг. появились системы "прямого"
П. у. с непосредств. связью ЭВМ с одним или группой станков при работе
ЭВМ в реальном масштабе времени. Получают распространение системы цифрового
П. у. с малыми ЭВМ переменной структуры ("с гибкой логикой"). В кон. 60-х
гг. появились "цикловые" системы П. у.- малые ЭВМ, выполняющие только логические
операции и заменяющие обычные электронные устройства на контактных
и бесконтактных реле. Стали применяться также и адаптивные системы цифрового
П. у., в к-рых программа задаёт геометрию изделия и критерии оптимальности,
а адаптивное управление изменяет режимы резания по оптимальному закону.
В самообучающихся системах цифрового П. у. критерии оптимальности вырабатываются
на основе статистич. анализа предыдущих циклов.
автоматизированного управления, осуществляемого по иерархич. принципу.
В этом случае центральная ЭВМ управляет ЭВМ-сателлитами, а последние -
малыми ЭВМ у станков. Созданы автоматич. линии, работающие без ручного
обслуживания (напр., "Система 24" фирмы "Молинз", Великобритания). В таких
системах термин "П. у." получает новый, более широкий смысл - всё управление
осуществляется через систему ЭВМ с помощью одной гл. входной программы
и вспомогат. подпрограмм, хранящихся в памяти всех ЭВМ системы.
В. Б., Металлорежущие станки с программным управлением, 2 изд.,
М., 1972; Шаумян Г. А., Комплексная автоматизация производственных процессов,
М., 1973; Булгаков А. А., Программное управление системами машин, М., 1975.
А Б В Г Д Е Ё Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ъ Ы Ь Э Ю Я