KURZUS: Rendszerelemzés

MODUL: III. modul: A rendszerek további fontosabb kérdései

6. lecke: Rendszerek irányítása, kitüntetett állapotai

| Tanulási útmutató
A lecke a rendszerek irányításával, és kitüntetett állapotaival foglalkozik. Bemutatja a vezérlés zárt és a szabályozás nyílt hatásláncú folyamatát, elemit, jellemzőit. Értelmezi a rendszerek egyensúlyi állapottartományait illetve a stabilitás relatív fogalmát.
Tevékenység
Olvassa el figyelmesen a leckéhez tartozó (a jegyzet 52-62. oldalán található) tananyagot. Ismerje és tudja értelmezni a leckéhez tartozó fontos fogalmakat, összefüggéseket: rendszer irányítása, mint folyamatirányítás, vezérlés, (elvi sémája); bemenet, vezérelt-vezérlő rendszer/beavatkozó jel, perem, környezet, kimenet, zavarás programvezérlés, zavarfigyeléses vezérlés szabályozás, (elvi sémája); bemenet, szabályozott rendszer-szabályozó rendszer/visszacsatolt jel- beavatkozó jel, perem, kimenet, zavarás, negatív, pozitív visszacsatolás regulátor; érzékelő szerv bemenő-kimenő jelei, különbség; normajel-hibajel, alapjel-képző szerv; vezető jel adaptív szabályozás, egyensúly zárt illetve nyílt rendszer esetén, stabilitás, első és második típusú stabilitás; döntési állapotok, nem kívánt állapotok, rugalmasság, tartalékok
Követelmények
Ön akkor sajátította el megfelelően a tananyagot, ha képes
a rendszer irányítását, mint folyamatirányítást definiálni, példa alapján a vezérlést értelmezni, a folyamat elemeit megnevezni, jellemezni; a programvezérlést és a zavarfigyelést értelmezni jellemzői alapján, példa alapján a szabályozást értelmezni, a regulátor szerepét és azok elemeit; bemenő és kimenő jeleit megnevezni és jellemezni a negatív, pozitív visszacsatolást példa alapján értelmezni, matematikai formulával leírni, a regulátor szerepét maghatározni, elemeit azok feladatát, jellemzőit megnevezni: érzékelő szerv bemenő-kimenő jelei, különbség; normajel-hibajel, alapjel-képző szerv; vezető jel az adaptív szabályozás feladatát meghatározni, az egyensúly fogalmát definiálni, zárt illetve nyílt rendszer esetén, meghatározni a stabilitás fogalmát, és értelmezni az egyensúly és az első illetve második típusú stabilitást paraméterei/ábra alapján,

| Önellenőrző kérdések
1. Melyik állítás igaz?
| Az irányítás minden természetes anyagi folyamat létezésének feltétele
| Az irányítás nem módosítja a rendszer céljait,
| Az irányítás általában a környezet, a rendszerállapot és a kimenet információi alapján avatkozik be a folyamatba.
| irányítás általában módosítja a bemenetet, a rendszer folyamatait, peremét valamint a rendszer céljait.
2. A vezérlés elvi ábrája alapján a megadott rendszerjellemzőkhöz rendelje az ábrán megadott megfelelő betűket (A, B, ..., I)! vezérelt rendszer bemeneti jellemző ismert zavarás beavatkozó jel perem vezérlő jel elvárt érték környezet vezérlő rendszer
3. Az alábbi meghatározások közül jelölje meg melyik állítás igaz, melyik hamis! d| V( t )− V ^ ( t ) | d t <0
A fenti képlet a pozitív visszacsatolás matematikai formulája. |
A negatív visszacsatolás hatásmechanizmusa úgy működik, hogy amennyiben az elvárt és a tényleges kimenetek között szignifikáns eltérés mutatkozik, a szabályozó a szabályozott rendszer bemenetén olyan változásokat indukál, amelyek kimeneti oldalon növelik az említett eltérések mértékét. |
A negatív visszacsatolás a rendszer működésére előírt, elvárt kimenetek betartására szabályoz, azaz bizonyos dinamikus egyensúlyi állapotot kíván fenntartani. |
A negatív visszacsatolás hatásmechanizmusában amennyiben az elvárt és a tényleges kimenetek között szignifikáns eltérés mutatkozik, a szabályozó a szabályozott rendszer bemenetén olyan változásokat indukál, amelyek kimeneti oldalon csökkentik az említett eltérések mértékét. |
A pozitív visszacsatolás esetében nem az eredeti egyensúlyi állapot fenntartása az irányítás célja, hanem éppenséggel attól való eltávolodás. |
4. A regulátor elvi ábrája alapján a felsorolt jelfolyamat-jellemzőkhöz rendelje az ábrán megadott megfelelő betűket (A, B, ... F)! normajel ellenőrző jel beavatkozó jel szabályozott jellemző hibajel rendelkező jel vezető jel
5. Jelölje meg a helyes állításokat!
| Egyensúlyról beszélünk zárt rendszer esetén akkor, ha az időben változatlanok maradnak mikroszkopikus jellemzői, és megszűnnek a mikroszkopikus folyamatai.
| Az egyensúly fogalmán a zárt rendszereknek olyan állapotát értjük, amelyben a rendszert jellemző változók adott feltételrendszer által megkívánt értékeket vesznek fel.
| Első típusú stabilitással a rendszer akkor rendelkezik, ha az egyensúlyi állapotból való kimozdulás után ismét az eredeti egyensúly felé konverqál.
| Az egyensúly fogalmán a nyílt rendszereknek olyan állapotát értjük, amelyben a rendszert jellemző változók adott feltételrendszer által megkívánt értékeket vesznek fel.