Развитие теории автоматического управления

Развитие теории автоматического управления [c.248]

Развитие теории автоматического управления в Институте автоматики и телемеханики (1939—1964 гг.) .— Автоматика и телемеханика 1964, 25, № 6. [c.286]

При реализации оптимальных законов нагружения в механизмах приходится считаться с возможностью отклонения параметров исследуемой системы и определяемых параметров функции нагружения W (t) от принятых расчетных значений. При этом возникает проблема чувствительности, развитая во многих работах главным образом применительно к задачам теории автоматического управления [10, 27]. Не касаясь здесь этой важной проблемы в целом, будем в данном конкретном случае искать отклонения от оптимума при некоторой возможной ошибке в реализации параметра v = At/T. Пусть v = + Av, где v , Av — принятое в расчете значение v и возможное отклонение от этого значения. [c.116]

Чрезвычайно актуально развитие теории автоматического программного управления технологическими машинами [9, 10, [c.7]

Требования современной техники и естествознания вызвали настолько интенсивное развитие динамики неголономных систем, что количество исследований в этой области, появившихся за последние два десятилетия, вдвое превышает количество исследований, опубликованных за два с поло- 87 виной столетия предшествующего развития неголономной механики. От задачи о качении шара по плоскости до проблем, связанных с теорией электрических и врубовых машин, дифференцирующих и интегрирующих устройств, с движением шасси самолета, автомобиля и железнодорожного состава, теорией движения ракет и космических кораблей, теорией автоматического управления и теорией гироскопов — таково развитие неголономной механики за 280 лет от Ньютона до наших дней. [c.87]

Совокупность этих проблем дала новый толчок развитию теории нелинейных колебаний, совершенствование которой было одновременна обязано также оформлению теории автоматического управления и дальнейшему развитию радиотехники. [c.88]

Проблема управления машинами-автоматами комплексна. Общая теория управления может быть создана лишь на основании сочетания методов кибернетики, теории вычислительных автоматов и теории информации. Она представляет собой совокупность теоретических основ построения логических и структурных схем машин-автоматов и методов анализа и проектирования устройств и систем передачи, преобразования и использования информации. При проектировании этих устройств должны широко сочетаться методы проектирования механизмов, содержащих жесткие и упругие звенья и связи, методы проектирования электронных, электрических, пневматических и гидравлических устройств с методами теории автоматического управления. Особое развитие должны получить разделы, связанные с применением цифровых систем и устройств в цепях управления машин-автоматов, поскольку системы управления, построенные на принципах дискретного задания программы, уже в настоящее время получили широкое применение в практике автоматостроения и имеют весьма большие перспективы для дальнейшего развития. [c.392]

Развитие теории машин-автоматов связано, главным образом, с совершенствованием методов построения схемы системы управления, определяющей согласованность движения исполнительных органов. Особую ценность имеет создание методов построения самонастраивающихся схем управления, в которых программа управления автоматически корректируется с изменением рабочего процесса. К теории машин-автоматов относится также разработка методов проектирования промышленных роботов, которые начинают применяться во многих отраслях техники. [c.12]

Для первой группы проблем разрабатывают методы, при помощи которых можно описать движение машины уравнениями, излагают способы решения этих уравнений для периодических и переходных режимов движения. Для второй группы разрабатывают методы расчета маховых масс, благодаря которым создается заданная неравномерность движения. Сюда же следует отнести и вопросы, касающиеся автоматического регулирования и программного управления различными системами, в состав которых входят машины. Автоматическое управление механическими системами в настоящее время получило настолько широкое развитие с применением специальных методов исследования, что задача об автоматическом регулировании и управлении выделяется из общей проблемы динамического исследования машин в самостоятельную теорию автоматического регулирования и управления машинами. [c.5]

Необходимость обеспечить точность реализации космических траекторий, на несколько порядков превышающую ее земные эквиваленты, породила необходимость создания дополнительных систем на борту космического корабля, позволяющих производить коррекцию орбиты в процессе полета. Сложность создания подобных систем заключается в том, что они могут быть построены только на базе элементов обычной точности. Коррекционные устройства должны включаться (по крайней мере в последний раз) в таких точках траектории, в которых влияние погрешностей системы коррекции на корректируемые параметры орбиты не превышает допустимый уровень. Ввиду того, что среди погрешностей коррекции содержатся энергетические погрешности, сформулированное требование означает, что для коррекции должны использоваться точки низкой эффективности коррекции, что может быть связано с дополнительными затратами, топлива. Поэтому для уменьшения веса вспомогательных систем космического аппарата во многих случаях необходимо проводить тщательное исследование различных свойств движения с целью поиска оптимальных решений при построении систем управления полетом космических аппаратов. Теория коррекции орбит космических аппаратов, получившая свое развитие в последнее десятилетие, является одним из разделов современной астродинамики и теории автоматического регулирования. Основные проблемы теории коррекции параметров движения космического аппарата сформулированы в работе Г. Н. Дубошина и Д. Е. Охоцимского (1963). [c.304]

Возрастание требований к автоматическим системам управления явилось причиной углубленного изучения свойств гидравлических и пневматических устройств, развития методов расчета систем, построенных с использованием этих устройств. Особенно большое внимание специалистов в последнее время привлекают вопросы расчета и исследования динамических процессов, возникаюш их в гидравлических и пневматических системах. Однако многообразие условий, в которых используются гидравлические и пневматические средства автоматизации, вызывает известные трудности при изложении таких вопросов. Создание курса, который раскрывал бы студентам основные особенности динамики и методов регулирования гидравлических и пневматических систем независимо от их назначения, стало возможным благодаря тому, что процессы в таких системах подчиняются обш,им закономерностям, определяемым при помош и теории автоматического регулирования и гидромеханики. [c.3]

Прогнозирование надежности сложных систем. Это направление является ключевым для решения основных задач, связанных с оценкой надежности на стадии проектирования и наличия опытного образца машины. Для различных категорий машин необходимо дальнейшее развитие и воплощение идей о прогнозировании надежности на основе моделей отказов, которые базируются на закономерностях процессов повреждения (физики отказов) с учетом их вероятностной природы. Перспективным является использование методов статистического моделирования, когда учитываются вероятностные характеристики режимов и условий работы машины, внешних воздействий и протекающих процессов старения. Особенно актуальны еще недостаточно разработанные методы прогнозирования надежности с учетом процессов изнашивания, которые являются основной причиной отказов многих машин. Особую проблему представляет изучение надежности комплексов машина — автоматическая система управления , так как взаимодействие механических и электронных систем порождает ряд новых аспектов теории надежности. [c.572]

Отличительной чертой машин-автоматов и систем автоматического действия ближайшего будущего будет высокий уровень управления ими по самым различным параметрам, критериям и показателям. Система управления в зависимости от требований, которые предъявляются к управляемому объекту, и от условий, в которых он работает, могут иметь логические элементы электронного, пневматического, гидравлического и механического типов. Системы управления могут содержать блок памяти и блоки, которые обеспечивают автоматическую под-настройку и адаптацию управляемых объектов, позволяющие качественно выполнять требуемый технологический процесс при изменяющихся внешних условиях. Создание системы машин автоматического действия потребует разработки методов вероятностного и структурно-логического их анализа и синтеза с учетом их производительности, эффективности, надежности, качества продукции, экономичности и точности действия. Для анализа и синтеза таких систем потребуется создание и развитие специальных формализованных языков, ориентированных на решение проблем синтеза, развития новых математических методов решения задач структурного синтеза с широким использованием теории исследования операций. [c.135]

Теория производительности — это прежде всего инструмент анализа и отыскания общих закономерностей развития машин-автоматов и автоматических линий. Общность положений теории производительности основана на общности автоматов и автоматических линий различного технологического назначения, в том числе общности структуры рабочего цикла, функционального назначения и принципиальных схем целевых механизмов и систем управления, независимо от их конструктивного исполнения — стационарного, роторного, конвейерного и т. д. [c.5]

Наука в своем диалектическом развитии не может стоять на месте. Охват методами обобщенной теории регулирования, не только технических приложений (т. е. поведения технических объектов), но и более широкого класса объектов — поведения производств, предприятий, человека и людских коллективов, что сейчас осуществляется кибернетикой (наукой управления в широком смысле этого слова) — привел и техников к новой фазе понимания и трактовки проблемы. В этой современной нам фазе развития уже стирается грань между автоматическим регулированием и управлением, вернее, последнее понятие поглощает первое, и к рассмотрению этой стороны проблемы мы сейчас и перейдем. [c.17]

Математическая статистика рассматривает класс статических моделей. Методы идентификации разрабатываются для построения и уточнения математических моделей систем и объектов автоматического управления более широкого класса, включающего динамические модели (см. рис. 42). Поэгому основное развитие теория идентификации получила на базе методов теории автоматического управления [129]. Имеется тенденция использования методов математической статистики, например регрессионного анализа, совместно с методами теории автоматического управления в задачах испытания динамических систем [130]. [c.161]

Создание и развитие современных систем автоматического управления тесно связано с разработкой общей математической теории управления — кибернетики (от слова ки-бернес — рулевой). Современная кибернетика представляет целый комплекс сложных наук. Ее разделами являются теория автоматического управления и регулирования, теория информации, теория выполнения машинами логических операций, и в частности математических расчетов. Кибернетикой изучаются процессы управления и регулирования как в машинах, так и в живых организмах. При этом используются некоторые количественные аналогии между работой машины и деятельностью живого организма. [c.136]

Непосредственной предшественницей и важнейшей составной частью техни-<юской кибернетики является теория автоматического управления, которая в процессе своего развития прошла большой путь от простейших приемов регулирования по отклонению до широкого использования ЭВМ и логико-ма-тематических моделей внешней среды и регулируемого объекта, с помопфю которых производятся оценка последствий от предполагаемого воздействия на регулируемый обьект и выбор оптимального варианта такого воздействия. Дальнейшим этапом в развитии автоматического управления и всей технической кибернетики является создание программных манипуляторов и промышленных роботов. [c.5]

Изучение принципов автоматического регулирования различных процессов, определение методов построения, исследования и расчета технических средств, обеспечивающих автоматическое регулирование процессов, является предметом теории автоматического регулирования (ТАР). На основе этой теории строится более общая дисциплина — теория автоматического управления (ТАУ). Методы ТАР, получившие в последние два десятилетия особенно значительное развитие, оказываются также эффективными при решении разно-образйых научно-технических проблем, связанных с исследованиями и расчетами неустановившихся процессов, возникающих в машинах, аппаратах, станках и других устройствах. В связи с интенсификацией режимов работы технических систем изучение этих процессов становится необходимым даже в тех случаях, когда не требуется автоматического регулирования, что указывает на полезность ТАР для специалистов, создающих и эксплуатирующих любые технические системы и устройства. [c.16]

Системы автоматического регулирования с переменной структурой, разработанные на основе развитой теории и принципов построения таких систем, обеспечивают возможность во время протекания переходного процесса скачкообразно изменять структуру и параметры системы при помощи логического устройства. Статический регулятор с переменной структурой эффективно используется для управления классом неустойчивых гетерогенных термохимических процессов, описываемых системой нелинейных дифференциальных уравнений. Для высококачественного управления объектами с взаимосвязанными технологическими параметрами и запаздыванием разработан интегральный регулятор с неременной структурой и минимальными воздействиями регулирующего органа (необходимыми лишь для компенсации возмущающих воздействий в установившихся режимах). Для улучшения динамики процессов управления объектами с большими постоянными времени, работающими в условиях помех, разработан интегральный дискретный регулятор с переменной структурой. [c.260]

G середины 50-х годов начинается бурное развитие теории адаптивных систем, в которых алгоритм управления автоматически и целенаправленно изменяется для осуществления успешного либо, в некотором смысле, наилучшего управления объектом. В самонастраивающихся системах, являющихся частным классом адаптивных систем, процессы адаптации происходят в замкнутой цепи. Процессы адаптации в замкнутой цепи могут иметь характер процессов регулирования или процессов поиска. Один из основных классов систем автоматического поиска — системы автоматической оптимизации, в области которых за последние годы выделились два направления. Одно из них изучает системы детермированными, а другое — статистическими методами. [c.272]

Развитие теории голографии, методов цифровой голографии и возможность широкого применения голографических методов для решения ряда практических задач обусловили значительный интерес инженеров и научных работников к этой науке и ее приложениям. Особую роль играют методы голографии в теории и практике автоматического опознания образов. Они позволяют простыми средствами решать трудные задачи по созданию опознающих автоматов, например, такие, как реализация параллельного анализа больших массивов информации и обеспечение большого объема памяти. Первые работы в области голографического опознавания принадлежат В. Люгдту и Д. Габору. Эти публикации привлекли внимание практиков, поскольку многие задачи обработки информации и автоматического управления в кибернетике связаны с опознаванием образов. Это информационный поиск, техническая и медицинская диагностики, автоматизация научных исследований, навигация и т. п. Наибольшей общностью обладают задачи, связанные с анализом зрительных образов. [c.130]

Анализ работ, выполненных в период до 1955 г. как в области релейных, так и других нелинейных автоматических систем, обстоятельно изложен в книгах Теория релейных систем автоматического регулирования Я. 3. Цьш-кина (1955 г.) и Проблемы теории нелинейных систем автоматического регулирования и управления под редакцией Я. 3. Цыпкина (1957 г.). Аналогичные сведения содержатся также в трудах Первого международного конгресса по автоматическому управлению, проходившему в Москве в 1960 г. Из работ, приведенных в этих двух книгах, укажем лишь на те, которые способствовали развитию науки в интересующей нас области. [c.16]

Развитие вопросов автоматизации с обеспечением программного управления осуществляетсяна основе использования кибернетики этой широко ассоциирующей науки, в отличие от существующего в настоящее время направления диссоциации наук. Для промышленности характерны три направления кибернетики теория информации, теория автоматических быстродействующих счетных машин, теории самоорганизующихся процессов и автоматического регулирования. [c.6]

В 40-х и начале 50-х годов теоретические исследования по автоматическому регулированию были сосредоточены в Институте автоматики и телемеханики АН СССР, где большая группа талантливой научной молодежи сплотилась вокруг академика А. А. Андронова (1901—1952 гг.), выдающегося физика и одного из основателей нелинейной механики. Многие ученые, работавшие в этом институте и других организациях и получившие мировое признание, выросли и воспитались на острых научных дискуссиях, характерных для деятельности семинара, организованного институтом. Здесь получили развитие частотные методы, было положено начало работам по теории импульсных систем и создан теоретический базис для постепенного перехода от теории обычного замкнутого контура с отрицательной обратной связью к современной теории сложных систем айтоматического управления, к теории оптимальных систем [52]. [c.248]

Важным этапом работ в области статистических методов была разработка статистических методов определепия динамических характеристик объектов управления неносредственно в процессе их нормальной работы. После систематизации материалов и результатов предшествующих работ были разработаны новые методы и основаны схемы приборов, необходимых для определения характеристик объектов. Дальнейшее развитие теоретических работ в области исследования динамических характеристик объектов автоматизации привело к формулировке общих задач нахождения подходящих динамических моделей для процессов и объектов, в том числе и объектов со статистическими связями между входами и выходами (гпумящих объектов). Кроме того, были проведены такнх"е исследования по корреляционным методам определепия приближенных характеристик автоматических линий, построена статистическая теория дискретных экстремальных систем управления и найдены рациональные методы поиска экстремума и алгоритма управления. На основе теории непрерывных марковских случайных процессов получила дальнейшее развитие точная статистическая теория класса пели- [c.274]

В дальнейшем последовала серия статей, посвященных теории машин автоматического действия. Работы Основные задачи в области автоматизации управления и привода машин (1956 г.), Основные задачи теории механизмов и машин в области конструирования машин-автоматов (1956 г.), Задачи теории машин и механизмов в развитии методов расчета и проектирования машин автоматического действия (1956 г.) и ряд других явились большим вкладом в теорию машин. Иван Иванович продолжает разработку теории механизмов для воспроизведения математических зависимостей и их применения в кинематической геометрии в сочетании с развитием идей П. Л. Чебышева, Сильвестера, Робертса и других классиков науки второй половины прошлого века. [c.8]

Многие поразительные успехи, достигнутые в оптике за последние 10—20 лет, непосредственно связаны с прогрессом в радиоэлектронике, и в частности в таких ее разделах, как техника связи, СВЧ-электроника и радиоастрономия. Наиболее примечательное сходство оптики и радиоэлектроники обнаружилось благодаря успешному применению операционного метода Фурье для анализа процессов образования оптического изображения и в спектроскопии, а также благодаря использованию оптических резонансных систем и управления при помощи оптической обратной связи (например, в лазерах, волоконной оптике и в ин-терферометрическом управлении станками). Исключительная простота оптических вычислительных устройств и когерентных (гетеродинных) детекторов в технике связи подкрепляет эту аналогию. Общность оптики и радиоэлектроники проявляется и в эффективном использовании обеими этими дисциплинами статистических и когерентных свойств электромагнитных сигналов и излучения, в успешном развитии методов усиления яркости света и управления лазерным пучком и, наконец, в недавних новых успехах безлинзовой фотографии и техники автоматического распознавания образов. Нелинейная оптика представляет собой другой пример фундаментальной общности теории и техники эксперимента для всех диапазонов электромагнитных волн. Единство принципов и методов связывает астрономию, радиоастрономию, физику электромагнетизма и радиоэлектронику. Работы по установлению и использованию этих фундаментальных принципов в пределах всего электромагнитного спектра весьма эффективно содействовали появлению новых направлений в науке и технике и привели к созданию новой дисциплины, получившей название радиооптики. [c.15]

Другим основным источником теории оптимальных процессов явились экстремальные вариационные задали, которые возникли в ходе развития автоматического регулирования. Возрастающие требования к регулируемым системам означали не только необходимость обеспечить устойчивость заданного движения, но и приводили к проблеме определения таких законов регулирования, которые обеспечивали бы наилучшие возможные характеристики переходных процессов. Сначала требования к переходным процессам формулировались в качественной форме и выран ались прежде всего в условиях, налагаемых на спектр собственных значений тех линейных операторов, которыми описывался процесс. Это обстоятельство естественным образом было связано с тем, что в то время исследовались главным образом линейные объекты и линейные законы управления ими. Соответственно основным рабочим аппаратом служили линейные дифференциальные уравнения разо] кнутой и замкнутой системы регулирования, изучаемые методами операционного исчисления, где основную роль играют частотные характеристики передаточных функций. Позже были предложены количественные оценки и начала оформляться задача о выборе таких параметров регулятора, при которых эти количественные характеристики оказались бы экстремальными. Одной из таких характеристик, которая сыграла большую роль в развитии проблемы оптимальности, явилась интегральная оценка переходного процесса х 1), [c.184]

Учебная дисциплина Металлорежущие станки базируется на знании студентами теоретической механики, сопромага, деталей машин, гидравлики, теории резания, режущего инструмента, основ технологии машиностроения и ставит следующие задачи ознакомить студентов с общими принципами построения металлорежущих систем, представляющих собой сложные структуры из станков, систем управления и контрольно-корректирующих устройств, и научить общим методам систематизации материалов по металлорежущим станкам и системам, а также научить студентов самостоятельно усваивать принципы разработки металлорежущих систем с учетом современных достижений в области машиностроения и перспектив развития металлорежущих систем с ЧПУ, автоматических участков, линий и цехов. [c.3]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...