Boshqarishning asosiy prinsiplari

Boshqarishning asosiy prinsiplari..
Reja:

1. 
   Boshqarish prinsiplari
   

2.Assosiy tushunchalar
3.Avtomatik boshqarishning mohiyati

Bizga ma’lumki, ABN fanining o'rganish o'b’ekti bo'lib avtomatik boshqarish sistema (ABS) lari hisoblanadilar. ABS lar esa tabiiy (tabiatda mavjud) sistemalar emas, balki inson tomonidan yaratiladigan sun’iy sistemalar hisoblanadilar. ABS larimi boshqarishning fundamental printsiplari asosida tuziladi.
ABS ning tarkibidagi boshqarish ob’ekti (BO) ma’lum algoritm bo'yicha faoliyat qilishi kerak, buning uchun unga boshqarish algoritmi bilan ta’sir etiladi. Bunda boshqarish algoritmi kirish ta’siri, BO ning shu boshqarish algoritmi bilan faoliyati natijasi chiqish signali bo'ladi. Boshqarishning maqsadi boshqarish algoritmi bilan BO ma’lum algoritm bo'yicha faoliyat natijasi imkon qadar to'la mos kelishidan iborat. Mos kelishni amalga oshirishga imkon beruvchi printsiplarni boshqarish printsiplari deyiladi [1].

50. 
    Boshqarish printsiplari
    

Ixtiyoriy ABS boshqarish printsipi asosida ishlaydi. Boshqarish printsipi deyilganda boshqaruvchi qurilma tomonidan u(t) boshqaruvchi ta’sirni ABS ga qo'yilgan g(t) va z(t) ta’sirlar va sistemaning ularga reaktsiyasi y(t) haqidagi ma’lumotlar asosida shakllantirish qoidasini tushuniladi.
Boshqarish printsiplari talab etilgan faoliyat algoritmi, yani boshqarish algoritmi va amaldagi (real) faoliyatni algoritmi (BO ni algoritmi) orasidagi bog'lanish qandayligini aniqlaydi. Hozirgi vaqtda texnikada uchta fundamental printsip ma’lum bo'lib, amalda shu uchta printsipdan foydalaniladi: ochiq boshqarish printsipi, kompensatsiyali boshqarish printsipi va teskari aloqali boshqarish printsipi. Bularning har biri ma’lum bir boshqaruvchi qurilma (BQ) va ABS ning strukturasi bilan amalga oshiriladi.

2. 
   Asosiy tushunchalar va ta’riflar.
   

“Texnologiya” so'zi yunoncha “techne”-san’at, mohirlik va “logos”- fan so'zlariidan kelib chiqqan.
Quyidagi ta’rifni berish mumkin: texnologiya - mahsulotni ishlab chiqarish jarayonida xom ashyo yoki materialni qayta ishlash, tayyorlash, holatini, xossalarini, shaklini o'zgartirishning vosita va usullarining to'plami. Mato yoki kompyuterni tayyorlash uchun texnologiyaga -dastlabki materialni qayta ishlash va ulardan tayyor mahsulotni olish vositalari va usullariga ega bo'lish kerak. Texnologiya moddiy mahsulot olish uchun materiyaning dastlabki holatini yoki sifatini o'zgartiradi. Texnologiyaning vazifasi insonning olam va tabiat haqidagi bilimlarini odamlar uchun zarur va foydali bo'lgan moddiy mahsulotga aylantirishdan iborat.
Texnologik jarayon - mahsulotni ishlab chiqarish jarayonida xom ashyo yoki materialni qayta ishlash, tayyorlash, holatini, xossalarini, shaklini o'zgartirishdan iborat bajariladigan ishlarning mantiqiy ketma-ketligi.
Texnologik jarayonning parametrlari - texnologik jarayonning borishini tavsiflovchi fizikaviy kattaliklardir. Masalan, temperatura, bosim, sarf, kuchlanishlar texnologik jarayonning parametrlari bo'lishlari mumkin.
Texnologik jarayonni amalga oshirishda bu jarayonni xarakterlovchi parametrlar aniqlangan qonunlar (mantiqiy ketma-ketlik) bo'yicha o'zgarishlari kerak (yoki doimiy bo'lishlari kerak).Texnologik jarayonlar har turli bo'lishlari mumkin, masalan:

• 
  elektrotexnik, issiqlik texnikasi, ximiyaviy yoki biologik ob’ektlarni boshqarish jarayoni;
  
• 
  robotlarni boshqarish jarayoni;
  
• 
  paxtani tola va chigitga ajratish jarayoni (jinlash);
  
• 
  ipni g'altakka o'rash;
  
• 
  raketani nishonga tog'rilashda uni boshqarish jarayoni.
  

Boshqarish deganda, keng ma’noda, qo'yilgan maqsadga erishishni ta’minlovchi biron-bir jarayonni tashkil etishni tushuniladi. Boshqarish shundan iboratki, ob’ektga (elektrotexnika yoki issiqlik texnikasi, paxta, raketa) ta’sir ko'rsata borib, unda sodir bo'layotgan jarayonlarni shunday o'zgartirish kerakki, toki boshqarish maqsadiga erishilsin.
Boshqarish maqsadini boshqarish sistemalari bo'yicha mutaxassislar emas, balki, masalan, texnologlar, injenerlar, iqtisodchilar, biologlar, yani, texnikaning boshqarishni qo'llash zarur bo'lgan sohasidagi mutaxassislar shakllantiradilar. Boshqarish bo'yicha mutaxassislarning asosiy masalasi boshqarish maqsadiga erishish uchun zarur bo'lgan axborotni yig'ish, uzatish, uni qulay shaklda taqdim etish yoki qulay shaklga aylantirish, qayta ishlash va nihoyat boshqarish ob’ekti maqsadni bajarishini ta’minlashi uchun bu axborotdan qanday foydalanish haqida qaror qabul qiliuvchi sistemani yaratishdan iborat.
Misollar:
1 .Uchish apparatini boshqarish
Boshqarish ob’ekti - uchish apparati (raketa). Boshqarish maqsadi - nishonni yo'q qilish, yani raketaning nishon bilan uchrashishini ta’minlash.
Raketaning nishon bilan yaqinlashishi mumkin bo'lgan cheksiz miqdordagi
traektoriyalardan amalda faqat shundaylari tanlanadiki, ular bo'yicha uchish bir
tomondan, yetarlicha sodda texnikaviy vositalar yordamida bajariladi, boshqa
tomondan, nishonni yo'qotishning maksimal ehtimolligi ta’minlanadi. Sozlash
3
jarayonini amalga oshirishda raketa harakati aniq tarzda chegaralanishi kerak, yani raketaning harakatiga (bog'lanishlar) aloqalar qo'yilgan bo'lishi zarur. Shunday qilib, qaralayotgan jarayonda raketa bilan nishonning uchrashishini ta’minlovchi harakatning parametrlari aniqlangan qonun bo'yicha o'zgarishi kerak.

2. 
   Elektrotexnik ob’ektlarni boshqarish
   

Boshqarish maqsadi - sistemaning turli bo'ginlari o'rtasida kuchlanishning doimiyligini ta’minlash yoki, biror elementda ajraladigan quvvatning maksimal bo'lishiga erishish va h. Aniqlangan qonunlar bo'yicha o'zgarishi kerak bo'lgan jarayonlar bu - kuchlanishlarni, toklarni, quvvatlarni tashqi elektr yurituvchi kuchlar yoki tashqi manbaalarning toki va boshqalar ta’sirida o'zgarishlari.

2. 
   Texnikaviy ob’ektlarni boshqarish
   

Boshqarish maqsadi - temperaturani biron-bir taqsimlanishini saqlab (taminlab) turish yoki temperaturani biron chegaraviy qiymatidan ortib ketishiga issiqlik energiyasini berish yoki olish orqali yo'l qo'ymaslik.
Yuqorida aytilganlar asosida xulosa qilish mumkinki, jarayonlarni talab etilgandek ro'y berishini ta’minlovchi sharoitlar yaratish, yani zaruriy rejimni saqlab turish texnikaviy kompleks shaklida amalga oshirilishi mumkin, bu texnikaviy kompleks o'z ichiga ushbu asosiy bloklarni oladi:

• 
  boshqarish ob’ekti:
  

ob’ektdagi jarayonlarni xarakterlovchi parametrlarni joriy qiymatlari haqida axborotlarni olish bloki (o'lchashlar sistemasi);

• 
  boshqaruvchi blok:
  

bu blok buyruqlarni shakllantiradi, ular ob’ektga kelib, undagi sodir bo'layotgan jarayonlarni qo'yilgan maqsadga erishish yo'nalishiga qaratib o'zgartiradi;

• 
  nazorat-o'lchov qurilmalari:
  

topshiriqni bajarilishini borishi ustidan nazorat va topshiriqni bajarilishi natijalarini tekshirishni amalga oshiradi.
Bu texnikaviy kompleksni boshqarish ob’ekti va unga biriktirilgan o'lchovchi va boshqaruvchi bloklar bilan birlashtirilgan yaxlit to'plam deb belgilab olamiz.
Shu yerda matematik modellashtirish fanidan ma’lum bo'lgan sistema tushunchasidan foydalanamiz.
Sistema - bu tushuncha matematik modellashtirish tushunchasining ekvivalenti bo'lib, u juft to'plamlar U, Y (U - kirishlar to'plami, Y - chiqishlar to'plami) va kirish va chiqish orasidagi bog'liqlikni formallashtiruvchi UxY munosabat bilan beriladi. Sistemalarni birlashtirish ham sistema hisoblanadi. Sistema ushbu xossalarga ega [2]:
Yaxlitlik (butunlik), bu sistema tashqi muhitdan ajratilganligini bildiradi; muhit sistemaga uning kirishlari orqali ta’sir ko'rsata olishi mumkinligini va sistema bu ta’sirlarga chiqish orqali javob (reaktsiya) berishi mumkinligini bildiradi;
Strukturalanganlik, bu sistema ichida bir nechta nimsistemalarga ajratilganligini bildiradi. Nimtizimlar o'zaro bog'liq va sistema yaxlit holda, butunicha tashqi muhit bilan qanday ta’sirlashsa, ular ham bir-birlari bilan o' zaro ta’sirlashadilar;
Maqsadga muvofiqlik (yo'nalganlik), biron maqsadni berilganligini talab etadi, bu maqsadga erishish sistemaning to'g'ri ishlashini bildiradi.
Yuqoridagi ta’riflar aniq, formal ta’riflardir. Endi formalligi ozroq ta’riflarni keltiramiz:
Sistema - bir-birlari bilan qonuniyatli bog'langan predmetlar (buyumlar)ning ob’ektiv birligidir.
Sistema - hodisalar hamda tabiat va jamiyat haqidagi bilimlarning ob’ektiv birligidir.
Sistema - yagona yaxlitlikni namoyon etuvchi o'zaro bog'langan elementlar (ob’ektlar, munosabatlar) to'plami.
Sistmaning xossalari uni tashkil etuvchi elementlarda bo'lmasligi mumkin.

1. 
   jadvalda sistemaga misollar keltirilgan.
   

Bundan bo'yon texnologik jarayonning funktsional elementlarini kvadratlar (yoki to'g'ri to'rtburchaklar) bilan, bu elementlarga kirayotgan signallarni esa strelkalar bilan belgilaymiz (1.1-rasm).
Signalga ta’rif beramiz.
Signal deb, shunday fizikaviy jarayonga aytiladiki, uning parametrlari axborotga ega bo'ladi. Masalan, telefon aloqasida elektr signallari yordamida suhbat tovushlari uzatiladi, televidenieda esa - tasvir.
Axborotga ega parametrlarni axborotli parametrlar deyiladi. Masalan, signal - elektr kuchlanish, kuchlanish amplitudasi - axborotli parametr.
Signalni analogli deyiladi, agarda uning axborotli parametrlari berilgan oraliqda ixtiyoriy qiymatlarni qabul qila olsa (1.2-rasm).
Signal raqamli deyiladi, agarda uning axborotli parametrlari impulslarning kodlangan ketma-ketligida joylashgan bo'lsa.




KIRISH


1.1 -rasm. Funktsional element.

^
О t

2. 
   rasm. Analogli signal f(t).
   

Yuqoridagiga muvofiq o'lchashlar sistemasi turli fizikaviy jarayonlarning qiymatlarini (temperatura, bosim, aylanishlar soni va b.) elektr signallarga aylantirgichlarni namoyon etadi.
O'lchash sistemalariga (datchiklarga) misollar:

• 
  nisbiy ko'chish datchigi;
  
• 
  burchak tezlik datchigi;
  
• 
  bosim datchigi;
  
• 
  temperatura datchigi va b.
  

Texnologik jarayonlarni talab etilgandek ro'y berishini ta’minlovchi texnikaviy kompleks - to'plamni boshqarish sistemasi deb ataymiz.
Boshqarish sistemasi boshqarish ob’ektini o'rab oluvchi berk konturni hosil qiladi. Shu sababli, bu bloklarning hammasi qatnashgan sistemani berk sistema deyiladi yoki teskari aloqa (TA) li boshqarish sistemasi deyiladi (1.3- rasm).
Boshqarish jarayonlari - bu sistemalarda sodir bo'luvchi dinamik jarayonlar bo'lib, bu sistemalarda axborot oqimlari, hamda boshqarish maqsadlariga erishish uchun qarorlar va harakatlar berk konturlar yani, TA li sistemalar ko'rinishida strukturali amalga oshiriladi.
Boshqarish sistemalarining bir qismi biryo'nalishli xossasiga ega, yani oldindagi elementga keyingi elementni ulash oldindagi elementning holatiga ta’si

rko'rsatmaydi. Avtomatik sistemalarda hech bo'lmaganda bitta biryo'nalishli elementning mavjud bo'lishi signallarni faqat bir yo'nalishda “o'tishiga” olib keladi.

3. 
   rasm.ABS ning umumlashgan sxemasi
   

I-sistemaning axborotli qismi, axborotni olish, saqlash, qayta ishlash va uzatishni amalga oshiradi; II- sistemaning energetik (kuch beruvchi) qismi, axborotni ob’ektga boshqaruvchi ta’sirga aylantirish uchun xizmat qiladi
1.1 - jadval [2].
SISTEMAGA MISOLLAR

Sistema	Kirish	Chiqish	Maqsad
Radio- qabullagich	Radioto'lqinlar	Tovush to'lqinlari	Tiniq tovush
O'ynatgich	Ignaning tebranishlari	Tovush to'lqinlari	Tiniq tovush
Termometr	Havo temperaturasi T^0 (T)	Ustin balandligi (h)	To'g'ri ishlashi, to'g'ri ko' rsatish
Suvo'tkazgich jo'mragi	Jo'mragning buralishi (buralish burchagi ф)	Suv oqimi (suv sarfi G)	Berilgan sarf
O'quvchi	O'qituvchi ma’ruzasi, kitobdagi matn,kino, televizor	Baholar, bilimlar, xulq	Yaxshi baholar, yaxshi bilimlar, yaxshi xulq
O'qituvchi	Dars rejasi, o'quvchi javoblari	Ma’ruzalar, JB, OB, YaN lar uchun masalalar	Yaxshi baholar, yaxshi bilimlar, yaxshi xulq

Robot	Buyruqlar	Harakatlar	Buyruqlarni aniq bajarish
Qo'ylarning ko'payishi	Oziq-ovqati (yem- xashak), ovqatlanish	Soni	Maksimal son
O'rmondagi tulkilarning ko'payishi	Oziq-ovqati (yem- xashak), ovqatlanish	Soni	Maksimal son