ЭВМ входят в качестве ведущей компоненты в сложные управляющие и информационные системы. Это стало возможным благодаря революционной идее Дж. фон Неймана относительно "единства" информации, используемой на всех этапах работы ЦВМ (конец 40-х годов XX в.), и, в частности, о хранении в памяти машины помимо текущей информации, связанной с решаемой задачей, также и информации программной. Эта идея привела к возможности оперировать с командами программ так же, как и с числами: осуществлять в машине их преобразования, выполнять над ними логические и арифметические операции. В концепции фон Неймана автоматический цифровой вычислитель выступил как устройство для переработки информации любой природы, не обязательно числовой.
Существенным является также и то, что развитие кибернетики, в свою очередь, оказало стимулирующее влияние на исследования в области математической логики, теории алгоритмов и всей дискретной математики. Здесь следует упомянуть идеи и результаты А. М. Тьюринга (1912-1954), Э. Поста (1897-1954), А. А. Маркова-младшего (1903-1979), С. А. Яновской (1896-1966) и других советских и зарубежных математиков и логиков, работы которых сформировали математический фундамент кибернетики. В 1934 г. на общественных началах был образован Комитет по автоматике, телемеханике и диспетчеризации. На его основе в системе АН СССР была создана соответствующая Временная комиссия no телемеханике и автоматике (10 июня 1934 г.). Сразу же были рассмотрены вопросы об организации кафедр по автоматике в двенадцати ведущих технических вузах и о выпусках периодического печатного издания. Председателем Комиссии по телемеханике и автоматике с самого начала был назначен директор Физико-технического института АН СССР (Ленинград) академик А. А. Чернышев (1882-1940), крупный ученый в области электротехники.
Универсальность математических методов, полученных в данной теории, перевела её в область наук, занимающихся изучением абстрактных математических объектов, а не их конкретных технических реализаций.Родоначальником непосредственно математической теории управления можно считать Александра Михайловича Ляпунова — автора классической теории устойчивости движения (1892).Управление присуще только системным объектам. Для них характерно понижение энтропии, направленность на упорядочение системы.
Структура управления
Движение системы - Чтобы выполнялся достаточный признак управляемости системы, в ней должно существовать множество возможных «движений», из которого производится выбор предпочтительного движения. Управления не может быть там, где нет выбора.
- В кибернетике под "движением" понимают всякое изменение объекта во времени. Например, изменение температуры тела, изменение заряда конденсатора, изменение объема или давления газа, изменение запасов сырья на складе, жизнь и мышление рассматриваются как сложные формы движения.
В механике термин "движение" применяется в узком смысле и означает изменение положения объекта в пространстве с течением времени.
Изменение состояния системы происходит во времени, в результате так называемого переходного процесса. В таком случае система называется динамической. - равновесный, когда состояние системы не изменяется во времени (в фазовом пространстве это изображающие точки); переходный ─ режим движения из некоторого начального состояния к другому установившемуся состоянию (равновесному или периодическому) под действием изменения внешнего воздействия или изменения внутренних свойств системы (фазовая траектория в фазовом пространстве);
- периодический, когда система через равные промежутки времени приходит в одни и те же состояния.
Описание систем Графически система изображается двумя основными способами: структурной схемой и сигнальным графом. Например, если элемент описывается уравнением
Сигнальный граф В сигнальном графе элементы представляют собой сигналы (узлы), а линии – передаточные звенья (направленные стрелки или ветви).
|
Скачать 1.1 Mb.