Toshkent kimyo texnalogiya instituti Shahrisabz filiali

Toshkent kimyo texnalogiya instituti

Shahrisabz filiali

Oziq-ovqat mahsulotlari texnologiyasi va sanoat uzumchiligi
fakulteti
Oziq-ovqat mahsulotlari texnologiyasi kafedrasi
Texnologik jarayonlarni avtomatlashtirish va boshqarish
(tarmoqlar bo’yicha) yo’nalishi 5-20-guruh talabasi
Rahmatullayev Og’abekningning Avtomatik boshqarish nazaryasi fanidan
MUSTAQIL ISHI
Bajardi: Rahmatullayev O
Tekshirdi: Farxodov.S

Boshqarishning asosiy prinsiplari

Reja:
1. Boshqarish prinsiplari
2.Assosiy tushunchalar
3.Avtomatik boshqarishning mohiyati
4.Xulosa:
5.Foydalanilgan adabiyotlar

1.Boshqarish printsiplari

Ixtiyoriy ABS boshqarish printsipi asosida ishlaydi. Boshqarish printsipi deyilganda boshqaruvchi qurilma tomonidan u(t) boshqaruvchi ta’sirni ABS ga qo`yilgan g(t) va z(t) ta’sirlar va sistemaning ularga reaktsiyasi y(t) haqidagi ma’lumotlar asosida shakllantirish qoidasini tushuniladi.
Boshqarish printsiplari talab etilgan faoliyat algoritmi, yani boshqarish algoritmi va amaldagi (real) faoliyatni algoritmi (BO ni algoritmi) orasidagi bog`lanish qandayligini aniqlaydi. Hozirgi vaqtda texnikada uchta fundamental printsip ma’lum bo`lib, amalda shu uchta printsipdan foydalaniladi: ochiq boshqarish printsipi, kompensatsiyali boshqarish printsipi va teskari aloqali boshqarish printsipi. Bularning har biri ma’lum bir boshqaruvchi qurilma (BQ) va ABS ning strukturasi bilan amalga oshiriladi.
2.Asosiy tushunchalar va ta’riflar.
“Texnologiya” so`zi yunoncha “techne”-san’at, mohirlik va “logos”- fan so`zlariidan kelib chiqqan.
Quyidagi ta’rifni berish mumkin: texnologiya – mahsulotni ishlab chiqarish jarayonida xom ashyo yoki materialni qayta ishlash, tayyorlash, holatini, xossalarini, shaklini o`zgartirishning vosita va usullarining to`plami. Mato yoki kompyuterni tayyorlash uchun texnologiyaga –dastlabki materialni qayta ishlash va ulardan tayyor mahsulotni olish vositalari va usullariga ega bo`lish kerak. Texnologiya moddiy mahsulot olish uchun materiyaning dastlabki holatini yoki sifatini o`zgartiradi. Texnologiyaning vazifasi insonning olam va tabiat haqidagi bilimlarini odamlar uchun zarur va foydali bo`lgan moddiy mahsulotga aylantirishdan iborat.
Texnologik jarayon – mahsulotni ishlab chiqarish jarayonida xom ashyo yoki materialni qayta ishlash, tayyorlash, holatini, xossalarini, shaklini o`zgartirishdan iborat bajariladigan ishlarning mantiqiy ketma-ketligi.
Texnologik jarayonning parametrlari - texnologik jarayonning borishini tavsiflovchi fizikaviy kattaliklardir. Masalan, temperatura, bosim, sarf, kuchlanishlar texnologik jarayonning parametrlari bo`lishlari mumkin.
Texnologik jarayonni amalga oshirishda bu jarayonni xarakterlovchi parametrlar aniqlangan qonunlar (mantiqiy ketma-ketlik) bo`yicha o`zgarishlari kerak (yoki doimiy bo`lishlari kerak).
Texnologik jarayonlar har turli bo`lishlari mumkin, masalan:

• 
  elektrotexnik, issiqlik texnikasi, ximiyaviy yoki biologik ob’ektlarni boshqarish jarayoni;
  
• 
  robotlarni boshqarish jarayoni;
  
• 
  paxtani tola va chigitga ajratish jarayoni (jinlash);
  
• 
  ipni g`altakka o`rash;
  
• 
  raketani nishonga tog`rilashda uni boshqarish jarayoni.
  

Boshqarish deganda, keng ma’noda, qo`yilgan maqsadga erishishni ta’minlovchi biron-bir jarayonni tashkil etishni tushuniladi. Boshqarish shundan iboratki, ob’ektga (elektrotexnika yoki issiqlik texnikasi, paxta, raketa) ta’sir ko`rsata borib, unda sodir bo`layotgan jarayonlarni shunday o`zgartirish kerakki, toki boshqarish maqsadiga erishilsin.
Boshqarish maqsadini boshqarish sistemalari bo`yicha mutaxassislar emas, balki, masalan, texnologlar, injenerlar, iqtisodchilar, biologlar, yani, texnikaning boshqarishni qo`llash zarur bo`lgan sohasidagi mutaxassislar shakllantiradilar. Boshqarish bo`yicha mutaxassislarning asosiy masalasi boshqarish maqsadiga erishish uchun zarur bo`lgan axborotni yig`ish, uzatish, uni qulay shaklda taqdim etish yoki qulay shaklga aylantirish, qayta ishlash va nihoyat boshqarish ob’ekti maqsadni bajarishini ta’minlashi uchun bu axborotdan qanday foydalanish haqida qaror qabul qiliuvchi sistemani yaratishdan iborat.
Misollar:
1.Uchish apparatini boshqarish
Boshqarish ob’ekti – uchish apparati (raketa). Boshqarish maqsadi – nishonni yo`q qilish, yani raketaning nishon bilan uchrashishini ta’minlash.
Raketaning nishon bilan yaqinlashishi mumkin bo`lgan cheksiz miqdordagi traektoriyalardan amalda faqat shundaylari tanlanadiki, ular bo`yicha uchish bir tomondan, yetarlicha sodda texnikaviy vositalar yordamida bajariladi, boshqa tomondan, nishonni yo`qotishning maksimal ehtimolligi ta’minlanadi. Sozlash jarayonini amalga oshirishda raketa harakati aniq tarzda chegaralanishi kerak, yani raketaning harakatiga (bog`lanishlar) aloqalar qo`yilgan bo`lishi zarur. Shunday qilib, qaralayotgan jarayonda raketa bilan nishonning uchrashishini ta’minlovchi harakatning parametrlari aniqlangan qonun bo`yicha o`zgarishi kerak.
2.Elektrotexnik ob’ektlarni boshqarish
Boshqarish maqsadi – sistemaning turli bo`ginlari o`rtasida kuchlanishning doimiyligini ta’minlash yoki, biror elementda ajraladigan quvvatning maksimal bo`lishiga erishish va h. Aniqlangan qonunlar bo`yicha o`zgarishi kerak bo`lgan jarayonlar bu – kuchlanishlarni, toklarni, quvvatlarni tashqi elektr yurituvchi kuchlar yoki tashqi manbaalarning toki va boshqalar ta’sirida o`zgarishlari.
3.Texnikaviy ob’ektlarni boshqarish
Boshqarish maqsadi – temperaturani biron-bir taqsimlanishini saqlab (taminlab) turish yoki temperaturani biron chegaraviy qiymatidan ortib ketishiga issiqlik energiyasini berish yoki olish orqali yo`l qo`ymaslik.
Yuqorida aytilganlar asosida xulosa qilish mumkinki, jarayonlarni talab etilgandek ro`y berishini ta’minlovchi sharoitlar yaratish, yani zaruriy rejimni saqlab turish texnikaviy kompleks shaklida amalga oshirilishi mumkin, bu texnikaviy kompleks o`z ichiga ushbu asosiy bloklarni oladi:

• 
  boshqarish ob’ekti: ob’ektdagi jarayonlarni xarakterlovchi parametrlarni joriy qiymatlari haqida
  

axborotlarni olish bloki (o`lchashlar sistemasi);

• 
  boshqaruvchi blok:
  

bu blok buyruqlarni shakllantiradi, ular ob’ektga kelib, undagi sodir bo`layotgan jarayonlarni qo`yilgan maqsadga erishish yo`nalishiga qaratib o`zgartiradi;

• 
  nazorat-o`lchov qurilmalari:
  

topshiriqni bajarilishini borishi ustidan nazorat va topshiriqni bajarilishi natijalarini tekshirishni amalga oshiradi.
Bu texnikaviy kompleksni boshqarish ob’ekti va unga biriktirilgan o`lchovchi va boshqaruvchi bloklar bilan birlashtirilgan yaxlit to`plam deb belgilab olamiz.
Shu yerda matematik modellashtirish fanidan ma’lum bo`lgan sistema tushunchasidan foydalanamiz.
Sistema - bu tushuncha matematik modellashtirish tushunchasining
ekvivalenti bo`lib, u juft to`plamlar U, Y (U – kirishlar to`plami, Y – chiqishlar to`plami) va kirish va chiqish orasidagi bog`liqlikni formallashtiruvchi U Y munosabat bilan beriladi. Sistemalarni birlashtirish ham sistema hisoblanadi. Sistema ushbu xossalarga ega [2]:
Yaxlitlik (butunlik), bu sistema tashqi muhitdan ajratilganligini bildiradi; muhit sistemaga uning kirishlari orqali ta’sir ko`rsata olishi mumkinligini va sistema bu ta’sirlarga chiqish orqali javob (reaktsiya) berishi mumkinligini bildiradi;
Strukturalanganlik, bu sistema ichida bir nechta nimsistemalarga ajratilganligini bildiradi. Nimtizimlar o`zaro bog`liq va sistema yaxlit holda, butunicha tashqi muhit bilan qanday ta’sirlashsa, ular ham bir-birlari bilan o`zaro ta’sirlashadilar;
Maqsadga muvofiqlik (yo`nalganlik), biron maqsadni berilganligini talab etadi, bu maqsadga erishish sistemaning to`g`ri ishlashini bildiradi.
Yuqoridagi ta’riflar aniq, formal ta’riflardir. Endi formalligi ozroq ta’riflarni keltiramiz:
Sistema – bir-birlari bilan qonuniyatli bog`langan predmetlar (buyumlar)ning ob’ektiv birligidir.
Sistema – hodisalar hamda tabiat va jamiyat haqidagi bilimlarning ob’ektiv birligidir.
Sistema – yagona yaxlitlikni namoyon etuvchi o`zaro bog`langan elementlar
(ob’ektlar, munosabatlar) to`plami.
Sistmaning xossalari uni tashkil etuvchi elementlarda bo`lmasligi mumkin.
1.1-jadvalda sistemaga misollar keltirilgan.
Bundan bo`yon texnologik jarayonning funktsional elementlarini kvadratlar (yoki to`g`ri to`rtburchaklar) bilan, bu elementlarga kirayotgan signallarni esa strelkalar bilan belgilaymiz (1.1-rasm).
Signalga ta’rif beramiz.
Signal deb, shunday fizikaviy jarayonga aytiladiki, uning parametrlari axborotga ega bo`ladi. Masalan, telefon aloqasida elektr signallari yordamida suhbat tovushlari uzatiladi, televidenieda esa – tasvir.
Axborotga ega parametrlarni axborotli parametrlar deyiladi. Masalan, signal - elektr kuchlanish, kuchlanish amplitudasi – axborotli parametr.
Signalni analogli deyiladi, agarda uning axborotli parametrlari berilgan oraliqda ixtiyoriy qiymatlarni qabul qila olsa (1.2-rasm).
Signal raqamli deyiladi, agarda uning axborotli parametrlari impulslarning kodlangan ketma-ketligida joylashgan bo`lsa.

1.1-rasm. Funktsional element.

1.2-rasm. Analogli signal f(t).
Yuqoridagiga muvofiq o`lchashlar sistemasi turli fizikaviy jarayonlarning qiymatlarini (temperatura, bosim, aylanishlar soni va b.) elektr signallarga aylantirgichlarni namoyon etadi.
O`lchash sistemalariga (datchiklarga) misollar:

• 
  nisbiy ko`chish datchigi;
  
• 
  burchak tezlik datchigi;
  
• 
  bosim datchigi;
  
• 
  temperatura datchigi va b.
  

Texnologik jarayonlarni talab etilgandek ro`y berishini ta’minlovchi texnikaviy kompleks – to`plamni boshqarish sistemasi deb ataymiz.
Boshqarish sistemasi boshqarish ob’ektini o`rab oluvchi berk konturni hosil qiladi. Shu sababli, bu bloklarning hammasi qatnashgan sistemani berk sistema deyiladi yoki teskari aloqa (TA) li boshqarish sistemasi deyiladi (1.3rasm).
Boshqarish jarayonlari – bu sistemalarda sodir bo`luvchi dinamik jarayonlar bo`lib, bu sistemalarda axborot oqimlari, hamda boshqarish maqsadlariga erishish uchun qarorlar va harakatlar berk konturlar yani, TA li sistemalar ko`rinishida strukturali amalga oshiriladi.
Boshqarish sistemalarining bir qismi biryo`nalishli xossasiga ega, yani oldindagi elementga keyingi elementni ulash oldindagi elementning holatiga ta’sir ko`rsatmaydi. Avtomatik sistemalarda hech bo`lmaganda bitta biryo`nalishli elementning mavjud bo`lishi signallarni faqat bir yo`nalishda “o`tishiga” olib keladi.

1. 
   3-rasm.ABS ning umumlashgan sxemasi
   

I-sistemaning axborotli qismi, axborotni olish, saqlash, qayta ishlash va uzatishni amalga oshiradi; II- sistemaning energetik (kuch beruvchi) qismi, axborotni ob’ektga boshqaruvchi ta’sirga aylantirish uchun xizmat qiladi
1.1 – jadval .
SISTEMAGA MISOLLAR

Sistema	Kirish	Chiqish	Maqsad
Radio- qabullagich	Radioto`lqinlar	Tovush to`lqinlari	Tiniq tovush
O`ynatgich	Ignaning tebranishlari	Tovush to`lqinlari	Tiniq tovush
Termometr	Havo temperaturasi T^0 (T)	Ustin balandligi (h)	To`g`ri ishlashi, to`g`ri ko`rsatish
Suvo`tkazgich jo`mragi	Jo`mragning buralishi (buralish burchagi φ)	Suv oqimi (suv sarfi G)	Berilgan sarf
O`quvchi	O`qituvchi ma’ruzasi, kitobdagi matn,kino, televizor	Baholar, bilimlar, xulq	Yaxshi baholar, yaxshi bilimlar, yaxshi xulq
O`qituvchi	Dars rejasi, o`quvchi javoblari	Ma’ruzalar, JB, OB, YaN lar uchun masalalar	Yaxshi baholar, yaxshi bilimlar, yaxshi xulq
Robot	Buyruqlar	Harakatlar	Buyruqlarni aniq bajarish
Qo`ylarning ko`payishi	Oziq-ovqati (yemxashak), ovqatlanish	Soni	Maksimal son
O`rmondagi tulkilarning ko`payishi	Oziq-ovqati (yemxashak), ovqatlanish	Soni	Maksimal son
𝑎𝑥^2+𝑏𝑥+𝑐=0 tenglamani EHM da yechish dasturi	a, b, с koeffitsientlar, aniqlik E	x1, x2	Berilgan aniqlikdagi echim
𝑎𝑥^2+𝑏𝑥+𝑐=0 tenglamani yechish	a, b, с koeffitsientlar,	Formula 𝑥1,2 =	To`g`ri formula
Elektromotor	Elektr toki	Rotorning aylanishi	Berilgan chastotada aylanish
Gulxan	O`tin	Issiqlik, yorug`lik	Berilgan miqdordagi issiqlik va yorug`lik
Savdo	Mahsulotlar, buyumlar	Pul	Pullar yig`indisi = mahsulot qiymatini ta’minlash
Byurokrat	Qog`oz	Qog`oz	Maosh

Avtomatik boshqarish muammosining mohiyati [1]
Inson turli ehtiyojlarini qondirish uchun turli-tuman texnologiyalarni yaratdi. Bu texnologiyalarning hammasi inson amalga oshirgan maqsadga muvofiq harakatlar to’plamidan iborat. Bunday harakatlarni operatsiyalar deb ataymiz va ularni ikki sinfga ajratamiz: ishchi operatsiyalar va boshqarish operatsiyalari.
Ishchi operatsiyalarga jarayonni amalga oshirish uchun bevosita zarur bo’lgam harakatlar, masalan, stanokda detalni qayta ishlashda yupqa metall qatlamni qirqish, dvigatel valining aylanishi kiradi. Ishchi operatsiyalardagi inson mehnatini mashina va mexanizmlarga almashtirishni mexanizatsiya deyiladi, buning maqsadi katta jismoniy energiya sarflashni talab etadigan operatsiyalardan (yer ishlari, yuk ko’tarish); zaharli ishlardan (ximiyaviy, radioaktiv jarayonlar); asab sistemasi uchun toliqtiruvchi ishlardan (detallarni biriktirish-yig’ishda bir xil vintlarni burash, tipik hujjatlarni katta miqdorda to’ldirish, katta hajmdagi standart hisib-kitoblarni bajarish va h.) insonni ozod qilishdir.
Ishchi operatsiyalarni to’g’ri va yuqori sifatli bajarish uchun ularni boshqa turdagi harakatlar - boshqarish operatsiyalari bilan yo’naltirib turish zarur, bular alohida operatsiyalarni vaqtning zarur momentlarida boshlash, ketma-ketlik tartibi, tugatishni ta’minlaydi, ularni bajarish uchun resurslarni ajratishni ta’minlaydi, jarayonning o’ziga kerakli parametrlarni: yo’nalish, tezlik, ishchi asbobning tezlanishi, temperatura, ximiyaviy jarayondagi kontratsiya va h. beradi.
Boshqaruvchi operatsiyalarning to’plami boshqarish jarayonini tashkil etadi.
Boshqarish operatiyalarini ham qisman yoki to’la texnikaviy qurilmalar bajarishlari mumkin. Boshqarish operatsiyalarida inson mehnatini almashtirishni avtomatlashtirish deyiladi, boshqarish operatsiyalarini bajaruvchi texnikaviy qurilmalarni avtomatik qurilmalar deyiladi. Berilgan jarayonni bajaruvchi texnikaviy vositalar – mashinalar, mehnat qurollari, mexanizatsiyalsh vositalarining to’plami boshqarish nuqtai nazaridan boshqarish ob’ekti hisoblanadi. Boshqarish vositalari va boshqarish ob’ektlarining to’plami boshqarish sistemasini tashkil etadi. Hamma ishchi va boshqaruvchi operatsiyalari avtomatik qurilmalar bilan bajariladigan boshqarish sistemalarini avtomatik boshqarish sistemalari (ABS) deyiladi. Operatsiyalarning faqat ma’lum qismi avtomatlshtirilgan, qolgan qismi esa (odatda eng mas’uliyatli qismi) odamlarga qoldirilgan boshqarish sistemasini avtomatlshtirilgan (qisman avtomatik) boshqarish sistemasi (ABS) deyiladi.
Boshqarish ob’ektlari va vositalari bo’lib texnikaviy jarayonlar va agregatlat, agregatlar guruhi, tsexlar, korxonalar, odamlar jamoasi va tashkilotlar va h. hisoblanadilar.
Har qanday texnikaviy jarayon ko’rsatkichlar, koordinatalar, ba’zan esa parametrlar deb ataluvchi fizikaviy kattaliklar to’plami bilan tavsiflanadilar. Parametr so’zini, terminini ishlatmasligimiz ma’qul, negaki, bu termin bilan qurilmalarning o’zini fizikaviy doimiylarini belgilanadi. Boshqarishni amalga oshirish va boshqariladigan sistemalarni tuzish uchun ikki turdagi bilimlar kerak bo’ladilar: birinchidan, berilgan jarayonning va uning texnologiyasining konkret ilmi, ikkinchidan, turli-tuman ob’ektlar va jarayonlar uchun umumiy bo’lgan boshqarish printsiplari va metodlarini bilish. Konkret va maxsus bilimlar talab etilgan natijani olish uchun sistemada nimani va qanday o’zgartirish kerakligini aniqlab berishga imkon beradilar. Bularning hammasini texnologlar tomonidan berilgan deb hisoblaymiz va xususiy xossalardan abstraktsiyalanib, boshqarishning umumiy qonunlarini va metodlarini, ularni amalga oshirish usullarini o’rganamiz.
Avtomatlashtirishda boshqarish operatsiyalarining turli ko’rinishlariga zaruriyat yuzaga keladi. Boshqarish operatsiyalarining ko’rinishlaridan biriga berilgan operatsiyani boshlash (ulash), tugatish (uzish) va bir operatsiyadan boshqasiga o’tish (qayta ulanish) kiradi. Bu ko’rinishdagi operatsiyalarning turlicha aspektlari qayta ulovchi qurilmalar nazariyasida va qisman jadvallar (masalan, darslar jadvali) nazariyasida qaraladi, bular boshqa fanlar predmetiga tegishli.
Operatsiyalarning boshqa guruhi koordinatalarni nazorat qilish bilan bog’liq bo’lib, ular yo’l qo’yilgan chegaralardan chiqib ketmaganligini aniqlashdan iborat. Operatiyalarning bu guruhini avtomatik nazorat nazariyasida qaraladi.
Jarayonni to’g’ri va yuqori sifatli olib borishda uning ba’zi koordinatalaridan – boshqariladigan koordinayalari – ma’lum chegaralarda saqlab tirilishi yoki ma’lum qonun bo’yicha o’zgartirib turish zarur. Shuning uchun boshqarish operatsiyalarining uchinchi guruhini – koordinataning berilgan qonunda o’zgarishini ta’minlash bo’yicha operatsiyalarini avtomarik boshqarish nazariyasi da o’rganiladi.