Управленческие решения

В общем случае функциональное звено  может иметь несколько входов и выходов (рис.3). Здесь u₁,u₂,...,u_n - входные (управляющие) воздействия;f₁,f₂,...,f_m - возмущающие воздействия; y₁,y₂,...,y_k - выходные величины. 

Принцип работы функциональных звеньев  может быть различным, поэтому функциональная схема не дает представление о  принципе действия конкретной САУ, а  показывает лишь пути прохождения и  способы обработки и преобразования сигналов. Сигнал - это информационное понятие, соответствующее на принципиальной схеме физическим величинам. Пути его прохождения указываются направленными отрезками (рис.4). Точки разветвления сигнала называются узлами. Сигнал определяется лишь формой изменения физической величины, он не имеет ни массы, ни энергии, поэтому в узлах он не делится, и по всем путям от узла идут одинаковые сигналы, равные сигналу, входящему в узел. Суммирование сигналов осуществляется в сумматоре, вычитание - в сравнивающем устройстве.

Рассмотренную САУ хлебопекарной печи можно изобразить функциональной схемой (рис.5). В данной схеме заложен принцип разомкнутого управления, сущность которого состоит в том, что программа управления жестко задана ЗУ; управление не учитывает влияние возмущений на параметры процесса. Примерами систем, работающих по принципу разомкнутого управления, являются часы, магнитофон, компьютер и т.п.

1.2.2. Принцип компенсации  

Если возмущающий фактор искажает выходную величину до недопустимых пределов, то применяют принцип компенсации (рис.6, КУ -корректирующее устройство).

Пусть y_о - значение выходной величины, которое требуется обеспечить согласно программе. На самом деле из-за возмущения f на выходе регистрируется значение y. Величина e = y_о - y называется отклонением от заданной величины. Если каким-то образом удается измерить величинуf, то можно откорректировать управляющее воздействие u на входе ОУ, суммируя сигнал УУ с корректирующим воздействием, пропорциональным возмущению f и компенсирующим его влияние.

Примеры систем компенсации: биметаллический  маятник в часах, компенсационная  обмотка машины постоянного тока и т.п. На рис.6 в цепи НЭ стоит термосопротивление R_t, величина которого меняется в зависимости от колебаний температуры окружающей среды, корректируя напряжение на НЭ.

Достоинство принципа компенсации: быстрота реакции на возмущения. Он более точен, чем принцип разомкнутого управления. Недостаток: невозможность учета подобным образом всех возможных возмущений. 

1.2.3. Принцип обратной  связи 

Наибольшее распространение в  технике получил принцип обратной связи (рис.7). Здесь управляющее воздействие корректируется в зависимости от выходной величины y(t). И уже не важно, какие возмущения действуют на ОУ. Если значение y(t) отклоняется от требуемого, то происходит корректировка сигнала u(t) с целью уменьшения данного отклонения. Связь выхода ОУ с его входом называется главной обратной связью (ОС).

В частном случае (рис.8) ЗУ формирует требуемое значение выходной величины y_о(t), которое сравнивается с действительным значением на выходе САУ y(t). Отклонение e = y_о-y с выхода сравнивающего устройства подается на вход регулятора Р, объединяющего в себе УУ, УО, ЧЭ.Еслиe 0, то регулятор формирует управляющее воздействие u(t), действующее до тех пор, пока не обеспечится равенство e = 0, или y = y_о. Так как на регулятор подается разность сигналов, то такая обратная связь называется отрицательной, в отличие от положительной обратной связи, когда сигналы складываются.

Такое управление в функции отклонения называется регулированием, а подобную САУ называют системой автоматического регулирования (САР). Так на рис.9 изображена упрощенная схема САР хлебопекарной печи.  Роль ЗУ здесь выполняет потенциометр, напряжение на котором U_з сравнивается с напряжением на термопаре U_т. Их разность  Uчерез усилитель подается на исполнительный двигатель ИД, регулирующий через редуктор положение движка реостата в цепи НЭ. Наличие усилителя говорит о том, что данная САР является системой непрямого регулирования, так как энергия для функций управления берется от посторонних источников питания, в отличие от систем прямого регулирования, в которых энергия берется непосредственно от ОУ, как, например, в САР уровня воды в баке (рис.10).

Недостатком принципа обратной связи является инерционность системы. Поэтому часто применяют комбинацию данного принципа с принципом компенсации, что позволяет объединить достоинства обоих принципов: быстроту реакции на возмущение принципа компенсации и точность регулирования независимо от природы возмущений принципа обратной связи.

Принципы рациональной организации  производственного процесса можно  разделить на две категории: общие, не зависящие от конкретного содержания производственного процесса, и специфические, характерные для конкретного  процесса.

Общие принципы – это  принципы, которым должно подчиняться  построение любого производственного  процесса во времени и пространстве. К ним относятся следующие:

• принцип специализации, означающий разделение труда между  отдельными подразделениями предприятия  и рабочими местами и их кооперирование в процессе производства;

• принцип параллельности, предусматривающий одновременность  осуществления отдельных частей производственного процесса, связанного с изготовлением определенного  изделия;• принцип пропорциональности, предполагающий относительно равную производительность в единицу времени взаимосвязанных  подразделений предприятия;

• принцип прямоточности, обеспечивающий кратчайший путь движения предметов труда от запуска сырья или полуфабрикатов до получения готовой продукции;

• принцип непрерывности, предусматривающий максимальное сокращение перерывов между операциям;

• принцип ритмичности, означающий, что весь производственный процесс  и составляющие его частичные  процессы по изготовлению заданного  количества продукции должны строго повторяться в равные промежутки времени;

• принцип технической  оснащенности, ориентированный на механизацию  и автоматизацию производственного  процесса, устранение ручного, монотонного, тяжелого, вредного для здоровья человека труда.