ВВЕДЕНИЕ

 

Вы узнаете:

• Что такое теория автоматического управления (ТАУ).
• Что является объектом, предметом и целью изучения ТАУ.
• Каков основной метод исследования в ТАУ.
• Каково место ТАУ среди других наук.
• Какова история ТАУ.
• Почему актуально изучение ТАУ.
• Каковы современные тенденции в автоматизации производства.

 

Что такое теория автоматического управления?

 

Понятие ТАУ аккумулирует входящие в ее название термины:

• теория – совокупность знаний, позволяющих при определенных условиях получать достоверный результат
• управление – воздействие, оказываемое на объект, для достижения определенной цели;
• автоматическое управление – управление без вмешательства человека с помощью технических средств.

Поэтому

ТАУ – совокупность знаний, позволяющих создавать и вводить в действие автоматические системы управления  технологическими процессами с заданными характеристиками.

 

Что является объектом, предметом и целью изучения ТАУ?

 

Объект изучения ТАУ – автоматическая система управления (АСУ).

Предмет изучения ТАУ – процессы, протекающие в АСУ.

Цель изучения ТАУ – учет приобретенных знаний в практической деятельности при проектировании, производстве, монтаже, наладке и эксплуатации АСУ.

 

Основной метод исследования в ТАУ.

 

При изучении процессов управления в ТАУ абстрагируются от физических и конструктивных особенностей АСУ  и вместо реальных АСУ рассматривают их адекватные математические модели. Поэтому основным методом исследования в ТАУ является математическое моделирование.

Место ТАУ среди других наук.

 

ТАУ вместе с теорией функционирования элементов систем управления (датчиков, регуляторов, исполнительных механизмов) образует более широкую отрасль науки – автоматику. Автоматика, в свою очередь, является одним из разделов технической кибернетики. Техническая кибернетика изучает сложные автоматизированные системы управления технологическими процессами (АСУТП) и предприятиями (АСУП), построенными с использованием управляющих электронных вычислительных машин.

 

История ТАУ.

 

Первые теоретические работы в области автоматического управления появились в конце XIX в., когда в промышленности получили широкое распространение регуляторы паровых машин, инженеры-практики стали сталкиваться с трудностями при проектировании и наладке этих регуляторов. Именно в этот период выполнены ряд исследований, в которых впервые паровая машина и ее регулятор были проанализированы математическими методами как единая динамическая система.

Приблизительно до середины 20-го столетия теория регуляторов паровых машин и котлов развивалась как раздел прикладной механики. Параллельно разрабатывались методы анализа и расчета автоматических устройств в электротехнике. Формирование ТАУ в самостоятельную научную и учебную дисциплину произошло в период с 1940 по 1950 годы. В это время были изданы первые монографии и учебники, в которых автоматические устройства различной физической природы рассматривались едиными методами.

В настоящее время ТАУ наряду с новейшими разделами так называемой общей теории управления (исследование операций, системотехника, теория игр, теория массового обслуживания) играет важную роль в совершенствовании и автоматизации управления производством.

 

Почему актуально изучение ТАУ?

 

Автоматизация является одним из главных направлений научно-технического прогресса и важным средством повышения эффективности производства. Современное промышленное производство характеризуется ростом масштабов и усложнением технологических процессов, увеличением единичной мощности отдельных агрегатов и установок, применением интенсивных, высокоскоростных режимов, близких к критическим, повышением требований к качеству продукции, безопасности персонала, сохранности оборудования и окружающей среды.

Экономичное, надежное и безопасное функционирование сложных технических объектов может быть обеспечено с помощью лишь самых совершенныхтехнических средств, разработка, изготовление, монтаж, наладка и эксплуатация которых немыслемы без знания ТАУ.

 

Современные тенденции в автоматизации производства.

 

Современными тенденциями в автоматизации производства являются:

-          широкое применение ЭВМ для управления;

-          создание машин и оборудования со встроенными микропроцессорными средствами измерения, контроля и регулирования;

-          переход на децентрализованные (распределенные) структуры управления с микроЭВМ;

-          внедрение человеко-машинных систем;

-          использование высоконадежных технических средств;

-          автоматизированное проектирование систем управления.