Avtomatik boshqarish nazariyasi

AVTOMATIK BOSHQARISH NAZARIYASI

«BOSHLANG’ICH»LAR UCHUN

K.Yu.Polyakov

1. Asosiy tushunchalar

1.1. Kirish

Qadim zamonlardan beri inson tabiat kuchlarini va ob'ektlarni o'z maqsadlari uchun ishlatishni xohlardi, ya'ni, ularni boshqarishni xohlardi. Siz jonsiz narsalarni boshqarishingiz mumkin (masalan, toshlarni boshqa joyga uloqtirish), hayvonlar( qo’lga o’rgatish), odamlar (boshliq – bo'ysunuvchi). Zamonaviy dunyoda ko'plab boshqaruv vazifalari texnik tizimlar bilan bog'liq – Avto -mobillar, kemalar, samolyotlar, mashinalar. Misol uchun, belgilangan kemaning kursni saqlab qolish uchun, samolyot balandligi, dvigatelning aylanish tezligi, sovutgichdagi harorat yoki isitish pechlari. Agar ushbu vazifalar inson ishtirokisiz hal etilsa, ular avtomatik boshqaruv deyiladi.

«Qanday boshqarish kerak?» degan savolga boshqarish nazariyasi javob berishga harakat qiladi. XIX asrga qadar avtomatik boshqarish tizimlari allaqachon mavjud bo’lsada, boshqaruv haqida fanlar mavjud emas edi. Masalan (shamol tegirmonlari shamolga qarshi aylanishini «o’rganilgan»). Boshqarish nazariyasining rivojlanishi sanoat revolyutsiyasiga tog’ri keladi. Birinchidan bu yo’nalish fanda rostlash muammolarini yechish uchun mexaniklar tomonidan yo’lga qo’yilgan bo’lib, ya’ni (masalan bug’ mashinalarida). berilgan texnik qurilmalarda aylanish tezligini, harorat, bosimning qiymatlarini rostlash uchun kerak bo’lgan. Bundan “avtomatik rostlash sistemasi” nomi kelib chiqishin ko’rishimiz mumkin.

Keyinchalik aniqlanishicha boshqarish tamoyillarini nafaqat texnologiya sohasida, balkim biologiya, iqtisod, ijtimoiy fanlarida ham qo’llash mumkin bo’lgan. Kibernetika fani har qanday tabiat tizmida bo’lgan boshqarish va axborotlarni qayta ishlash jarayonini o’rganiad. Uning asosiy bo’limlaridan biri, asosan tizimlar bilan bog’langan bo’lib “avtomatik boshqarish nazariyasi” hisoblanadi. Klassik rostlash vazifalaridan tashqari, boshqarish qonunlarini optimallashtirish, moslanuvchanlik masalalarini o’rganadi.

Ba`zan “avtomatik boshqarish nazariyasi” va “avtomatik rostlash nazariyasi” nomlari sinonim sifatida ishlatiladi. Masalan zamonaviy xorijiy adabiyotlarda siz faqat bitta ya`ni – Control theory atamasini uchratishingiz mumkin.

1.2. Boshqarish tizimlari

1.2.1. Boshqarish tizimi nimalardan tashkil topgan?

Boshqaruv masalalarida har doim ikkita – boshqariladigan va boshqaruvchi ob'ektlar mavjud. Odatda boshqariladigan ob`ekt nazorat ob`ekti yoki oddiygina ob`ekt deyiladi, boshqaruvchi ob`ekt esa –rostlagich. Misol uchun aylanish chastotasinini boshqarishda nazorat ob`ekti bo’lib – dvigatel (elektr motor, turbina), kema tezligini barqarorlashtirish vazifasida – suvdagi kema, ovoz vazifasini balandligini saqlab qolish vazifasida esa dinamiklar misol bo’ladi.

Rostlagichlar (регуляторлар) turli prinsiplarga asoslangan bo’lishi mumkin. Birinchi mexanik rostlagichlarning eng mashuri ­ Jeyms Uattning bug‘ mаshinаsi vаlining аylаnish tеzligini rоstlаy оlаdigаn аvtоmаtik rostlagichidir. (o’ngdagi rasmda). Vаlning аylаnish sоni o‘zgаrsа, mаrkаzdаn qоchmа kuchlаrning tа’siri оstidа yuklаr o‘z hоlаtini o‘zgаrtirаdi hаmdа rоstlаsh оrgаni jоyini o‘zgаrtirish hisobiga bug’ uzatilishi o’zgaradi.

Ko’pgina zamanoviy tizimlarda rostlagichlar – bu mikroprotsessor qurilmalar va kompyuterlar hisoblanib, ular samalyot va kosmik kemalarni inson ishtirokisiz muvaffaqiyatli boshqara oladilar.

Odatda rostlagichlar boshqariladigan ob`ektga to’g’ridan to’g’ri ta’sir ko’rsatib qolmay, balki ijrochi mexanizmlar (yuritmalar) orqali signalning almashtirishini boshqarishda va kuchaytirishda ta’sir kursatadi, masalan elektr signalining klapan harakatiga aylantirilishi, yoqilg’i sarfini rostlash yoki rulning bir qancha burchakka burilishidir.

Obyekt bilan sodir bo’layotgan jarayonni kuzatish uchun rostlagichga datchiklar kerak bo’ladi. Datchiklar yordamida boshqarish kerak bo’ladigan obyektlarning xususiyatlari o’rganiladi. Bundan tashqari boshqaruv sifatini yaxshilash uchun
Чтобы регулятор мог «видеть», что фактически происходит с объектом, нужны датчики. С помощью датчиков чаще всего измеряются те характеристики объекта, которыми нужно управлять. Кроме того, качество управления можно улучшить, если получать дополнительную

информацию – измерять внутренние свойства объекта.

Regulyator ob'ektga nima bo'lganini "ko'rish" uchun sensorlarga ehtiyoj bor. Sensorlardan foydalanib, nazorat qilinishi kerak bo'lgan ob'ektning xususiyatlari ko'pincha o'lchanadi. Bundan tashqari, agar qo'shimcha qabul qilsangiz, boshqaruv sifati yaxshilanishi mumkin

ma'lumot-ob'ektning ichki xususiyatlarini o'lchash.