Принцип иерархии в управлении

Широко распространены иерархические системы автоматического управления различной природы: техническая, экономическая, социальная, биологическая. Эти системы строятся в виде многоуровневых структур, в которых функции управления распределены между соподчинёнными уровнями.

Управляющие сигналы старших уровней носят более общий характер, и конкретизируются на низших уровнях. По сравнению с одноуровневыми САУ, иерархические системы обладают многими преимуществами:

1) свобода локальных действий для подсистем низших уровней;

2) широкие возможности для адаптации;

3) более высокая надёжность;

4) сокращение потоков информации через пункты управления.

В аудиовизуальной технике широко распространены двухуровневые системы автоматического управления. Например, управление аудиомагнитофоном, видеомагнитофоном, лазерным проигрывателем, кинопроектором etc.

Изобразим структурную схему двухуровневой системы автоматического управления.

ДЗО – датчик завершения операции (например, датчик завершения кинопоказа, темнители света, заслонка etc).

ДСМ – датчик состояния механизма (например, датчик обрыва киноленты).

ИУПУ – исполнительное устройство прямого управления.

ДУВ – датчик управляемой величины.

U_ПУ^* - это сигналы (цифровые или аналоговые), которые поступают на исполнительное устройство (реле, электромагниты etc).

Предположим, что УУ11 – это видеомагнитофон. Значит, устройство управления, которое входит в состав САР скорости транспортирования магнитной ленты. Используется принцип по отклонению, значит, должен быть датчик скорости. Исполнительные устройства – реле, транзисторы и так далее. Объект управления – механизм транспортирования ленты и двигатель. Датчик росы есть.

Основное назначение УУ верхнего уровня (в данном случае второго) – это вырабатывать задающее воздействие для системы САР g1…gм, ещё изменение параметров локальных устройств управления УУ11…УУ1м. Бывает так, что какая-то система в каких-то режимах не работает.

Подобъекты видеомагнитофона – двигатель механизма контейнера, заправки. Видеомагнитофон может работать в режимах «стоп», «запись», «воспроизведение», «стоп-кадр». Соответственно, не только изменение параметров, но и изменение структуры в зависимости от режима. Задание режимов – это устройство управления второго уровня. А у локальных более конкретные обязанности по управлению устройств.