Управление с обратной связью

17.08.23

Управление с обратной связью

Линейный алгоритм

Линейный алгоритм — алгоритм, в котором  команды выполняются одна за другой в четкой последовательности.

Если внимательно обдумать рассмотренные в предыдущем пара­графе примеры, то можно прийти к выводу, что строго в соответствии со схемой на рис. 1.1 работает только система «светофор — автомоби­ли». Светофор, «не глядя», управляет движением машин, не обращая внимания на обстановку на перекрестке. Вот алгоритм работы свето­фора:

КРАСНЫЙ-ЗЕЛЕНЫЙ-ЖЕЛТЫЙ-КРАСНЫЙ-

ЗЕЛЕНЫЙ-ЖЕЛТЫЙ-КРАСНЫЙ и т. д.

Такой алгоритм называется линейным или последовательным.

Управляющее

воздействие

Управляющий

объект

Управляемый

объект

Линейная последовательность команд –линейный алгоритм

Управляющее

воздействие

Управляющий

объект

Управляемый

объект

Обратная связь

Алгоритм, допускающий ветвления и повторения

3

3

Обратная связь

Обратная связь — это процесс передачи информации о состоянии объекта управления управляющему объекту.

Модель управления с обратной связью

3

Приведите примеры систем с обратной связью

Прежде чем отдать очередную команду человек смотрит на состояние объекта управления, на результат выполнения предыдущей команды.

Если человек не нашел нужную передачу на данном канале, то он переключат телевизор на следующий канал

3

Алгоритм называется циклическим, если в нем содержится указание на повторение одних и тех же действий по некоторому условию.

Алгоритм называется ветвящимся, если в нем по определенному условию происходит выбор одного из двух действий.

Циклы и ветвления в алгоритмах

В алгоритме циклической структуры (цикле)  серия команд  повторяется многократно. При этом нужно указать, либо  сколько раз  исполнитель должен выполнить тело цикла, либо  при каком условии  исполнитель будет повторять тело цикла еще раз.

Вот как можно записать алгоритм поиска нужной передачи по телевизору:

ВКЛЮЧИТЬ ТЕЛЕВИЗОР НА 1-М КАНАЛЕ

ПОКА НЕ БУДЕТ НАЙДЕНА ИСКОМАЯ ПЕРЕДАЧА, ПОВТОРЯТЬ:

ПЕРЕКЛЮЧИТЬ ТЕЛЕВИЗОР НА СЛЕДУЮЩИЙ

КАНАЛ

В этом алгоритме содержится указание на повторение одних и тех же действий (переключить канал) по некоторому условию (пока не найдем передачу). Такой алгоритм называется циклическим.

Если вместо светофора на перекрестке дорог работает милицио­нер-регулировщик, то управление движением станет более рацио­нальным. Регулировщик следит за скоплением машин на пересека­ющихся дорогах и дает «зеленую улицу» в том направлении, в кото­ром в данный момент это нужнее. Нередко из-за «безмозглого» управления светофора на дорогах возникают «пробки». И тут на по­мощь может прийти регулировщик.

Модель управления с обратной связью

Циклы и ветвления в алгоритмах

В алгоритме ветвления  по определенному условию происходит выбор одного из двух и более действий.  

Здесь по определенному условию происходит выбор одного из двух действий. Такой алгоритм называется ветвящимся. Проверка выполнения условия и в первом, и во втором примере стала возмож­на благодаря обратной связи: телезритель наблюдает за состоянием телевизора, милиционер наблюдает за состоянием движения на до­рогах.

Итак, в варианте управления без обратной связи алгоритм может представлять собой только однозначную (линейную) последова­тельность команд. При наличии обратной связи и «интеллектуаль­ного» управляющего объекта алгоритмы управления могут иметь сложную структуру, содержащую альтернативные команды (вет­вления) и повторяющиеся команды (циклы).

Модель управления с обратной связью

Системы с программным управлением

  Системы, в которых роль управляющего объекта поручается компьютеру, называются автоматическими системами с программным управлением.

Для функционирования такой системы, во-первых, между ком­пьютером и объектом управления должна быть обеспечена прямая и обратная связь, во-вторых, в память компьютера должна быть зало­жена программа управления (алгоритм, записанный на языке про­граммирования). Поэтому такой способ управления называют про­граммным управлением.

Системы с программным управлением

  Для функционирования такой системы, во-первых, между ком­пьютером и объектом управления должна быть обеспечена прямая и обратная связь , во-вторых, в память компьютера должна быть заложена программа управления (алгоритм, записанный на языке про­граммирования). Такой способ управления называют про­граммным управлением.

Для функционирования такой системы, во-первых, между ком­пьютером и объектом управления должна быть обеспечена прямая и обратная связь, во-вторых, в память компьютера должна быть зало­жена программа управления (алгоритм, записанный на языке про­граммирования). Поэтому такой способ управления называют про­граммным управлением.

Приведите примеры систем с программным управлением

автопилот в самолете

автоматические линии на заводе