Последовательное и параллельное соединение источников управляющей информации

Под источниками управляющей информации понимают, промышленные компьютеры, рабочие станции, контролеры, системы управления.

Вид соединения источников информации определяется двумя факторами:

а) структурой системы управления, которая может быть иерархической или распределённой;

б) организацией обработки информации, которая может быть последовательной или параллельной.

Последовательное соединение источников информации соответствует иерархической структуре системы управления или пакетному режиму обработки информации.

Рис.5.6. Функциональная Рис. 5.7. Информационная цепь иерарх схема

иерархической системы хической системы управления.

управления.

ОУ – объект управления; h₁,h₂ – информационные потенциалы;

СУ1 – система управления уровня I; СУ1 и СУ2; τ₁, τ₂ – время решения за-

СУ2 – системы управления уровня II. дач управления I и II; t – информаци-

онное сопротивление нагрузки; ΔH₁,

H₂ – информационные напряжения;

I – информационный ток.

При последовательном соединении через источники и нагрузку течёт один и тот же информационный ток I, а их результирующее информационное напряжение равно сумме напряжений отдельных источников: , что увеличивает вероятность

достижения цели управления, так как:

, (5.9)

где P₁ < P₁P₂/P₀ > P₂; .

Вместе с тем последовательное соединение источников приводит к увеличению их суммарного внутреннего сопротивления t_вн= t₁+ t₂ , поэтому оно эффективно только в том случае, если суммарная задержка решения в источниках значительно меняет информационное сопротивление нагрузки τ.

В общем случае

, (5.10)

где:

Параллельное соединение источников управляющей информации соответствует распределённой структуре системы управления или режиму работы компьютеров в мультипрограммном режиме работы, или в режиме разделения времени.

При параллельном соединении источники работают с одинаковым напряжением ΔH, а в нагрузку поступает их суммарный ток I=I₁+I₂.

Пример: несколько операторов одновременно управляют распределением электроэнергии в энергосистеме. В результате эквивалентное внутреннее сопротивление источников значительно снижается.

Действительно, если h₁=h₂=h, то имеет место соотношение I₁t₁+I₂t₂=It_вн, где I=I₁+I₂

Из этого соотношения, можно получить:

или (5.11)

Отсюда следует, что эквивалентное внутреннее сопротивление переменных источников с одинаковыми ИДЛ меньше внутреннего сопротивления любого из них и что их эквивалентная проводимость равняется сумме проводимостей каждого из них:

Это больше, чем в состоянии обеспечить один источник при той же нагрузке в

Однако этот эффект имеет место если внутреннее сопротивление источников соизмеримы с сопротивлением нагрузки.

В противном случае, когда t >> t_в, параллельные источники дают такой же ток, как и каждый из них в отдельности.

Параллельное соединение источников только тогда выполняет свою роль, когда источники имеют равную ИДЛ т.е. равнокомпетентны в зоне управления. В противном случае тот из них, компетентность которого ниже других, если становится для них нагрузкой и потребляет (вместо того, чтобы выдавать) управляющую информацию, не только активизируя основную нагрузку, но и перегружая отдельные источники информации.

Действительно для источников с различным ИДЛ, имеем:

, если h₁ > h₂

I₂ течёт в источник (h₂) как в нагрузку.

Из приведенных соотношений с учётом I=I₁–I₂ получаем:

(5.12)

, если t≥ t₁+ t₂

видно, что ток при h₁ > h₂ меньше чем при h₁ = h₂

.

5.3. Последовательное и параллельное соединение приёмников управляющей информации.

Схемы последовательного и параллельного соединения нагрузок имеет вид.

а) б)

Рис. 5.8. Соединения нагрузок: а) последовательное;

б) параллельное.

О последовательном соединении говорят, когда информация от источника сначала поступает в нагрузку, а лишь после выполнения программы во вторую

(5.13)

Такое соединение имеет иногда, например, при управлении запуском технологических линий, программном управлении станками.

Соотношения при последовательном соединении:

; ; ;

; ; .

В случае параллельного соединения нагрузок, т.е. нескольких исполнительных органов, каждый из которых в состоянии в одиночку достичь цели, они одновременно получают информацию и исполняют операции, сокращая время достижения цели.

Основные формулы:

(5.14)

(5.15)

В качестве параллельной основной нагрузке могут выступить посторонние нагрузки, создающие утечки информации. Например, всевозможные контрольные органы, комиссии, которые могут сильно перегрузить источник. Требованием от него разных справок и отчётов, что он снижает своё напряжение, т.е. снижает вероятность достижения своей основной цели. Параллельную работу можно обеспечить либо увеличением напряжения источника на , где I_у – избыточный информационный ток (использование более квалифицированного управленческого аппарата) либо снижая t_вн, это требует увеличения штата сотрудников управления или в общем случае уменьшения времени решения задач управления.

Дата добавления: 2014-11-29