Automatyka
Czym różni się sterowanie od regulacji?
Istnieją dwa zasadnicze sposoby sterowania: sterowanie w układzie otwartym i sterowanie w układzie zamkniętym (czyli w układzie ze sprzężeniem zwrotnym). Regulacja oznacza drugi z wymienionych sposobów, jest więc pojęciem węższym od pojęcia sterowania. Regulacja, czyli sterowanie ze sprzężeniem zwrotnym, jest jednym z najważniej- c) poprzedniego pytania sterowanie w układzie otwartym polegałoby, przy żądaniu utrzymania określonej stałej temperatury w piecu, na ustawieniu zaworu dopływu gazu w pewnym położeniu, takim, o którym wiedzielibyśmy z góry, że powinno odpowiadać żądanej temperaturze; wystarczy jednak, że wystąpi jakiekolwiek zakłócenie, a ustawione położenie zaworu może okazać się niewłaściwe. Aby otrzymać tzw. układ zamknięty sterowania, czyli układ regulacji, należy zamknąć pętlę oddziaływań, tzn. uzależnić sterowanie od skutków, jakie to sterowanie wywołuje, co symbolicznie pokazano na rys. 1.4c. Połączenie wielkości regulowanej y, zamykające pętlę regulacji, nazywa się sprzężeniem zwrotnym. Wprowadzenie sygnału reprezentującego wielkość regulowaną do urządzenia sterującego uniezależnia obiekt od zakłóceń, ponieważ kontrola skutków sterowania umożliwia bieżące korygowanie tego sterowania. Jest to podstawowa zaleta regulacji — możliwość osiągnięcia właściwego celu mimo oddziaływania zakłóceń. Do tego potrzebne jest porównywanie postawionego celu z aktualnie obserwowanym wynikiem sterowania i przystosowanie tego sterowania do ewentualnie dostrzeżonych odchyleń realizacji celu. W omawianym przykładzie układ regulacji otrzymamy przez zainstalowanie termometru w piecu i uzależnienie ustawienia zaworu od wskazań termometru: jeśli temperatura jest za niska, należy zawór bardziej otworzyć, jeśli za wysoka — przymknąć. Zauważmy, że regulacja nie musi być automatyczna - jeśli manipulacji zaworem dokonuje człowiek, patrząc na termometr, to nazwiemy to regulacją ręczną. Oczywiście nasze zainteresowanie będzie skierowane na regulację automatyczną, kiedy opisane operacje wykonuje samoczynnie regulator, czyli urządzenie sterujące obiekt na podstawie danych pomiarowych pobieranych z odpowiednich czujników zainstalowanych w obiekcie. Regulator powinien również otrzymać sygnał reprezentujący cel sterowania — np. wartość temperatury, która ma być utrzymywana w piecu.“Jak jest zbudowana cyfrowa maszyna matematyczna i czym różni się od maszyny analogowej?
Maszyna cyfrowa jest urządzeniem obliczeniowym operującym liczbami (wynika to zresztą z samej nazwy). Umożliwia ona wykonywanie czterech podstawowych działań arytmetycznych. Struktura maszyny jest przystosowana do wykonywanych zadań — maszyna składa się z arytmometru wykonującego działania arytmetyczne, pamięci zawiera- jącej odpowiedni zasób danych liczbowych oraz program działania maszyny, układu sterowania, organizującego współpracę między poszczególnymi elementami maszyny, oraz urządzeń wejścia i wyjścia umożliwiających wprowadzenie danych i odczyt wyników. Poszczególne operacje maszyny cyfrowej są wykonywane kolejno na podstawie programu zapisanego w pamięci. Podstawową różnicą między obydwoma typami maszyn jest to, że maszyna analogowa wykonuje działania na funkcjach czasu (sygnałach), natomiast maszyna cyfrowa na liczbach. Druga różnica wynika ze sposobu działania maszyn oraz programowania. W maszynie analogowej wszystkie operacje są wykonywane jednocześnie. Jeżeli program zawiera np. kilka operacji dodawania, to każda z nich jest wykonywana za pomocą innego układu operacyjnego, a więc obliczenia są wykonywane równolegle. W maszynie cyfrowej jest tylko jeden arytmometr, jeżeli jest kilka operacji dodawania, są one wykonywane kolejno, jedna za drugą, a więc obliczenia w maszynie cyfrowej są wykonywane szeregowo. Fakt ten wyjaśnia, dlaczego maszyny analogowe są znacznie szybsze niż maszyny cyfrowe. ”