Приведите примеры разомкнутых систем в чем их достоинства и недостатки информатика
Урок 61
§36. Информация и управление
Содержание урока
Информация и управление
Информация и управление
Во многих системах взаимодействие между подсистемами можно рассматривать как управление. Такие системы (их называют системами управления) всегда содержат управляющий объект (его также называют регулятором) и управляемый объект (его также называют просто объектом или объектом управления).
Цель управления задаётся надсистемой, т. е. регулятор является только исполнителем. Например, водитель служебной машины никогда не решает сам, куда везти своего начальника.
Регулятор действует на объект (управляет им) так, чтобы цель была достигнута (рис. 7.11). Это значит, что при управлении передаётся информация.
На схеме, изображённой на рис. 7.11, регулятор не получает никакой информации о состоянии объекта, т. е. действует «вслепую». Такие простейшие системы управления называют разомкнутыми, в них информация идёт только в одну сторону — от регулятора к объекту. Приведём некоторые примеры разомкнутых систем:
• светофор (выдаёт вам световой сигнал, но не получает информации от вас);
• табло на вокзале или в аэропорту;
• начальник, который отдаёт приказания, но не проверяет их выполнение.
Разомкнутые системы используются в двух случаях. Во-первых, когда регулятору всё равно, реагирует ли объект на управление (светофор, табло). Во-вторых, когда регулятор настолько хорошо знает объект (имеет точную модель объекта), что уверен в выполнении своих команд. Например, начальник, уверенный в исполнительности своих подчинённых, может позволить себе (иногда) не контролировать их.
Достоинство разомкнутых систем — в их простоте. Например, во многих случаях частоту вращения электродвигателя регулируют простым реостатом, при этом не нужно ставить сложный и дорогостоящий датчик частоты вращения.
В ответственных случаях разомкнутые системы лучше не применять, потому что они имеют серьёзные недостатки:
• для достижения цели регулятор должен иметь точную модель объекта; на практике такая модель чаще всего неизвестна;
• на объект всегда действует внешняя среда, и из-за этого воздействия свойства объекта могут непредсказуемо меняться; регулятор в разомкнутой системе не получает об этом никакой информации.
Даже очень исполнительные работники могут в какой-то момент «схалтурить» из-за личных проблем. Поэтому нельзя гарантировать, что цель управления будет достигнута с помощью разомкнутой системы.
Обратная связь
Для достижения цели регулятор должен получать информацию от объекта. Этот канал передачи информации называют обратной связью, потому что по нему информация передаётся (с помощью датчиков) в «обратном» направлении — от объекта к регулятору (рис. 7.12).
Обратная связь — это канал передачи информации от объекта к регулятору.
Системы с обратной связью называют замкнутыми системами управления, потому что информация передаётся по замкнутому контуру (регулятор — объект — датчики — регулятор).
Замкнутая система управления — это система управления с обратной связью.
Задача регулятора — сравнить поставленную цель и реальное состояние объекта, а потом выдать нужный управляющий сигнал. Если цель достигнута, как правило, сигнал управления больше не изменяется.
Например, регулировщик, управляющий движением на перекрёстке, использует обратную связь. Он оценивает (с помощью глаз-датчиков) количество машин, движущихся в разных направлениях, и «открывает» то или другое направление. Человек управляет лучше, чем светофор, потому что учитывает фактическую обстановку, которая может изменяться непредсказуемо.
Чаще всего реальные системы управления (в природе, технике, обществе) — это замкнутые системы. Они могут решать задачу даже тогда, когда модель объекта неточна или свойства объекта изменяются во времени, позволяют учитывать случайные воздействия внешней среды. За это приходится расплачиваться усложнением системы — нужны датчики, которые передают информацию от объекта.
Представьте себе, что в тёмной комнате упала на пол пуговица, и вы не слышали, как она стукнулась. Сказать точно, где лежит пуговица, не сходя с места, невозможно, потому что вы этого не знаете (модель неточна). Вы можете попробовать искать её на ощупь (используя обратную связь — осязание). Если и это не получается, можно включить свет (зрительная обратная связь даёт больше информации), и тогда пуговица точно будет найдена. В этом примере датчиками служат наши органы чувств.
Системы с обратной связью широко используются в технике: это автопилоты на самолётах и судах, регуляторы частоты вращения турбин, роботы, оборудованные датчиками (в том числе устройствами «компьютерного зрения»).
Обратная связь существует и в обществе. Жалобы граждан должны помогать работе органов управления, сигнализируя о том, что не всё в порядке. Не зря все официальные учреждения имеют контактные телефоны и сайты в Интернете, с которых можно отправить сообщение с просьбой или предложениями по их работе.
Обратная связь, при которой регулятор стремится уменьшить разницу между заданной целью и фактическим состоянием объекта, называется отрицательной, потому что изменение сигнала управления в этом случае определяется разностью между целью и сигналом обратной связи.
Следующая страница 
Какие бывают системы управления?
Cкачать материалы урока
Учитель информатики
Сайт учителя информатики. Технологические карты уроков, Подготовка к ОГЭ и ЕГЭ, полезный материал и многое другое.
Информация и управление. ГДЗ по Информатике 11 класс.
§ 4. Информация и управление
1. Объясните, что такое управление.
2. Как связана информация с управлением?
3. Какая наука изучает общие закономерности процессов управления и передачи информации? Кто считается её основоположником?
4. Что такое система? Чем она отличается от группы объектов? Приведите примеры.
5. Что такое подсистема?
6. Всякий ли объект можно считать системой? Почему?
7. Как вы думаете, можно ли назвать русский язык системой? Обоснуйте ваш ответ.
8. Объясните, почему операционная система, файловая система и система программирования — это именно системы?
9. Что такое системный подход?
10. Чем различаются естественные и искусственные системы?
11. Чем различаются понятия «компонент системы», «элемент системы» и «подсистема»? Приведите примеры.
12. Что такое надсистема? Почему цель для системы всегда задает надсистема? Приведите примеры.
13. Что такое система управления? Какие элементы в ней всегда есть?
14. Что такое обратная связь? Зачем она нужна?
15. От чего зависят свойства системы?
16. Приведите примеры разомкнутых систем. В чём их достоинства и недостатки?
17. Почему разомкнутые системы не используют в ответственных случаях?
18. Почему разомкнутые системы всё же используются, несмотря на их недостатки?
19. Перечислите достоинства и недостатки замкнутых систем.
20. Приведите примеры управления с обратной связью из разных областей, из вашей жизни.
21. Что такое отрицательная обратная связь?
22. Когда используют положительные обратные связи?
23. Чем различаются автоматические и автоматизированные системы?
24. Что такое адаптивные системы? Приведите примеры.
Подготовьте сообщение
а) «Вклад Н. Винера в науку»
б) «Системы управления в природе»
в) «Системы управления в обществе»
г) «Отрицательная и положительная обратная связь»
д) «Что такое адаптивная система?»
Достоинства и недостатки разомкнутых и замкнутых систем
+ Простота системы, особенно при одном сильном возмущении
— Усложнение структуры и конструкции при многих возмущениях
— Трудности компенсации, связанные с нелинейностью и не стационарностью параметров, в результате чего появляется большая ошибка
— Отсутствие регулирования по отношению к неучтенному (неизмеряемому) возмущающемуся воздействию
+ Регулирование по отношению ко всем возмущениям (опосредованное через выход)
+ Обеспечение чрезвычайно малых ошибок в установившемся режиме путем выбора звеньев с большими коэффициентами усиления
В настоящее время большое распространение получили комбинированные системы, в которых замкнутая система имеет устройство компенсации главного возмущения (см. пунктир в случае б).
Классификация по виду параметров и моделей
 Автоматические системы | ||
 | ||
| Линейные | Нелинейные | |
   |  | |
| Стационарные | Нестационарные | |
   |  | |
| Непрерывные | Дискретные | |
| |  | |
| С сосредоточенными параметрами | С распределенными параметрами |
Если в каждом звене системы связь между выходной и входной переменной линейна как в динамике, ток и в статике и система описывается линейными алгебраическими и дифференциальными уравнениями, то система является линейной. Если хотя бы в одном звене это условие нарушено – нелинейной. Если параметры системы постоянны – система стационарна, если меняются в процессе функционирования – нестационарная. Если непрерывному изменению сигнала на входе соответствует непрерывное изменение сигнала на выходе, система непрерывна, если прерывистое – дискретная.
Пример: Автоматическая система регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока
Uз – задающее напряжение
РС – регулятор скорости; СУТП – система управления ТП; РМ – рабочий механизм; ТГ – тахогенератор; Тр – трансформатор; ТП – тиристорный преобразователь
Задача регулятора состоит в том, чтобы поддерживать частоту вращения Д в заданных пределах при изменении нагрузки на валу Д. Для измерения w применяется тахогенератор, создающий напряжение 
, пропорциональное w. Напряжение 
?? заданное значение скорости двигателя. Напряжение 
характеризует отклонение w от 
. Управляющие сигналы на ТП подаются через СУТП от полупроводникового РС. При неравенстве 
РС вырабатывает сигнал 
т.о., чтобы частота вращения w изменилась так, чтобы w уменьшилось. Это система с обратной связью по частоте вращения.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Разомкнутая и замкнутая информационная системы
Онлайн-конференция
«Современная профориентация педагогов
и родителей, перспективы рынка труда
и особенности личности подростка»
Свидетельство и скидка на обучение каждому участнику
Описание презентации по отдельным слайдам:
Описание слайда:
Трофимова Алина Александровна
ГОУ НПО ПУ № 28 г. Валуйки
учитель информатики
Описание слайда:
Система – это объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как совокупность более мелких разнородных объектов, объединенных для достижения поставленных целей.
Описание слайда:
Информационная система – взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для обработки данных.
Описание слайда:
Описание слайда:
В разомкнутой информационной системе получаемая потребителем информация используется произвольно. От потребителя информация в систему не поступает.
Когда цель функционирования системы не определяется потребителем, т.е. с его стороны отсутствует управляющее воздействие, говорят о работе системы в автономном разомкнутом режиме.
Описание слайда:
Примером работы разомкнутой информационной системы служит компьютеризированная справочная библиотечная система каталогов.
Описание слайда:
Описание слайда:
В замкнутой системе существует связь между потребителем и функционированием системы.
Связь достигается за счет введения в его структуру канала, называемого обратной связью. По каналу обратной связи передается реакция потребителя на полученную им информацию.
Эта информация поступает в аппаратно-программную часть, где происходит ее обработка. Результирующая информация вновь отправляется потребителю.
Описание слайда:
Примером работы замкнутой информационной системы является система, установленная в железнодорожных кассах.
Описание слайда:
В информационной системе происходят следующие процессы:
Ввод информации из внешних или внутренних источников;
Преобразование входной информации и представление ее в удобном виде;
Хранение как входной информации, так и результатов ее обработки;
Вывод информации для отправки потребителю или в другую систему;
Ввод информации через обратную связь.
Описание слайда:
Значение компьютерной информационной системы:
Освобождает сотрудников от рутинной работы за счет ее автоматизации;
Обеспечивает достоверность информации;
Обеспечивает более рациональную организацию переработки информации на компьютере;
Представляет потребителям уникальные услуги.
Описание слайда:
Источники материалов:
http://sch54.narod.ru/news/archives/2008-10/biblioteka-comp/biblioteka.htm
http://www.fotoprizer.ru/foto-gallery/one-foto/2347/?q=462&nf=2347
http://mega-photoshop.ru/publ/fony_vse_dlja_fotoshopa/fony_dlja_fotoshopa_skachat_besplatno/3-1-0-783
Информатика и ИКТ. Учебник. 11 класс. Базовый уровень
Авторы: Макарова Наталья Владимировна, Николайчук Галина Семеновна, Титова Юлияна Францевна 1-е издание, 2009 год, 224 стр.
Если Вы считаете, что материал нарушает авторские права либо по каким-то другим причинам должен быть удален с сайта, Вы можете оставить жалобу на материал.
Курс повышения квалификации
Охрана труда
Курс профессиональной переподготовки
Библиотечно-библиографические и информационные знания в педагогическом процессе
Курс профессиональной переподготовки
Охрана труда
Ищем педагогов в команду «Инфоурок»
Найдите материал к любому уроку, указав свой предмет (категорию), класс, учебник и тему:
также Вы можете выбрать тип материала:
Общая информация
Похожие материалы
Презентация к исследованию «Образование Верещакского Дома Культуры»
Исследовательская работа «Образование Верещакского Дома Культуры»
«Плюсы и минусы дистанционного обучения»
Текст выступления на семинаре к презентации «Музыка нас связала»
Презентация на тему «Музыка нас связала!»
Реферат «Типология синтаксических систем. Типы предложений в сопоставляемых языках.»»
Презентация по ПМ 03. МДК 03.02 на тему «Графики работы водителей»
Контрольно-измерительные материалы для СПО по дисциплине «Страховое дело»
Не нашли то что искали?
Воспользуйтесь поиском по нашей базе из
5369826 материалов.
Вам будут интересны эти курсы:
Оставьте свой комментарий
Авторизуйтесь, чтобы задавать вопросы.
Учителям предлагают 1,5 миллиона рублей за переезд в Златоуст
Время чтения: 1 минута
Трехлетнюю олимпиаду среди школ запустят в России в 2022 году
Время чтения: 1 минута
Минпросвещения разработает внеучебные курсы для школьников
Время чтения: 1 минута
Псковских школьников отправили на дистанционку до 10 декабря
Время чтения: 1 минута
Школьники из Москвы выступят на Международной олимпиаде мегаполисов
Время чтения: 3 минуты
Путин поручил не считать выплаты за классное руководство в средней зарплате
Время чтения: 1 минута
Подарочные сертификаты
Ответственность за разрешение любых спорных моментов, касающихся самих материалов и их содержания, берут на себя пользователи, разместившие материал на сайте. Однако администрация сайта готова оказать всяческую поддержку в решении любых вопросов, связанных с работой и содержанием сайта. Если Вы заметили, что на данном сайте незаконно используются материалы, сообщите об этом администрации сайта через форму обратной связи.
Все материалы, размещенные на сайте, созданы авторами сайта либо размещены пользователями сайта и представлены на сайте исключительно для ознакомления. Авторские права на материалы принадлежат их законным авторам. Частичное или полное копирование материалов сайта без письменного разрешения администрации сайта запрещено! Мнение администрации может не совпадать с точкой зрения авторов.
Урок 30
§36. Информация и управление
Содержание урока
Информация и управление
Информация и управление
Во многих системах взаимодействие между подсистемами можно рассматривать как управление. Такие системы (их называют системами управления) всегда содержат управляющий объект (его также называют регулятором) и управляемый объект (его также называют просто объектом или объектом управления).
Цель управления задаётся надсистемой, т. е. регулятор является только исполнителем. Например, водитель служебной машины никогда не решает сам, куда везти своего начальника.
Регулятор действует на объект (управляет им) так, чтобы цель была достигнута (рис. 7.11). Это значит, что при управлении передаётся информация.
На схеме, изображённой на рис. 7.11, регулятор не получает никакой информации о состоянии объекта, т. е. действует «вслепую». Такие простейшие системы управления называют разомкнутыми, в них информация идёт только в одну сторону — от регулятора к объекту. Приведём некоторые примеры разомкнутых систем:
• светофор (выдаёт вам световой сигнал, но не получает информации от вас);
• табло на вокзале или в аэропорту;
• начальник, который отдаёт приказания, но не проверяет их выполнение.
Разомкнутые системы используются в двух случаях. Во-первых, когда регулятору всё равно, реагирует ли объект на управление (светофор, табло). Во-вторых, когда регулятор настолько хорошо знает объект (имеет точную модель объекта), что уверен в выполнении своих команд. Например, начальник, уверенный в исполнительности своих подчинённых, может позволить себе (иногда) не контролировать их.
Достоинство разомкнутых систем — в их простоте. Например, во многих случаях частоту вращения электродвигателя регулируют простым реостатом, при этом не нужно ставить сложный и дорогостоящий датчик частоты вращения.
В ответственных случаях разомкнутые системы лучше не применять, потому что они имеют серьёзные недостатки:
• для достижения цели регулятор должен иметь точную модель объекта; на практике такая модель чаще всего неизвестна;
• на объект всегда действует внешняя среда, и из-за этого воздействия свойства объекта могут непредсказуемо меняться; регулятор в разомкнутой системе не получает об этом никакой информации.
Даже очень исполнительные работники могут в какой-то момент «схалтурить» из-за личных проблем. Поэтому нельзя гарантировать, что цель управления будет достигнута с помощью разомкнутой системы.
Обратная связь
Для достижения цели регулятор должен получать информацию от объекта. Этот канал передачи информации называют обратной связью, потому что по нему информация передаётся (с помощью датчиков) в «обратном» направлении — от объекта к регулятору (рис. 7.12).
Обратная связь — это канал передачи информации от объекта к регулятору.
Системы с обратной связью называют замкнутыми системами управления, потому что информация передаётся по замкнутому контуру (регулятор — объект — датчики — регулятор).
Замкнутая система управления — это система управления с обратной связью.
Задача регулятора — сравнить поставленную цель и реальное состояние объекта, а потом выдать нужный управляющий сигнал. Если цель достигнута, как правило, сигнал управления больше не изменяется.
Например, регулировщик, управляющий движением на перекрёстке, использует обратную связь. Он оценивает (с помощью глаз-датчиков) количество машин, движущихся в разных направлениях, и «открывает» то или другое направление. Человек управляет лучше, чем светофор, потому что учитывает фактическую обстановку, которая может изменяться непредсказуемо.
Чаще всего реальные системы управления (в природе, технике, обществе) — это замкнутые системы. Они могут решать задачу даже тогда, когда модель объекта неточна или свойства объекта изменяются во времени, позволяют учитывать случайные воздействия внешней среды. За это приходится расплачиваться усложнением системы — нужны датчики, которые передают информацию от объекта.
Представьте себе, что в тёмной комнате упала на пол пуговица, и вы не слышали, как она стукнулась. Сказать точно, где лежит пуговица, не сходя с места, невозможно, потому что вы этого не знаете (модель неточна). Вы можете попробовать искать её на ощупь (используя обратную связь — осязание). Если и это не получается, можно включить свет (зрительная обратная связь даёт больше информации), и тогда пуговица точно будет найдена. В этом примере датчиками служат наши органы чувств.
Системы с обратной связью широко используются в технике: это автопилоты на самолётах и судах, регуляторы частоты вращения турбин, роботы, оборудованные датчиками (в том числе устройствами «компьютерного зрения»).
Обратная связь существует и в обществе. Жалобы граждан должны помогать работе органов управления, сигнализируя о том, что не всё в порядке. Не зря все официальные учреждения имеют контактные телефоны и сайты в Интернете, с которых можно отправить сообщение с просьбой или предложениями по их работе.
Обратная связь, при которой регулятор стремится уменьшить разницу между заданной целью и фактическим состоянием объекта, называется отрицательной, потому что изменение сигнала управления в этом случае определяется разностью между целью и сигналом обратной связи.
Следующая страница Какие бывают системы управления?
Cкачать материалы урока