Информационные процессы и управление. Обратная связь

Жизнедеятельность любого организма или нормальное функционирование технического устройства связаны с процессами управления. Процессы управления включают в себя получение, хранение, преобразование и передачу информации.

В любом процессе управления всегда происходит взаимодействие двух объектов — управляющего и управляемого, которые соединены каналами прямой и обратной связи. По каналу прямой связи передаются управляющие сигналы, а по каналу обратной связи — информация о состоянии управляемого объекта.

Модели, описывающие информационные процессы управления в сложных системах, называются информационными моделями процессов управления.

В компьютере информация хранится во внешней памяти (на гибких или жестких магнитных дисках). В процессе записи информации дисковод обеспечивает запись информации на дискету, т. е. объект Дисковод (управляющий объект) изменяет состояние другого объекта Дискеты (управляемого объекта).

Сначала рассмотрим процесс записи информации на гибкую дискету. Чтобы информация могла быть записана, необходимо установить магнитную головку дисковода над определенной концентрической дорожкой дискеты. При записи информации на гибкие дискеты не требуется особой точности установки (имеется всего 80 дорожек) и можно не учитывать возможные механические деформации носителя. Управляющий объект (дисковод) просто перемещает магнитную головку на определенное расстояние вдоль радиуса управляемого объекта (дискеты).

Такой процесс не учитывает состояние управляемого объекта и обеспечивает управление по прямому каналу (от управляющего объекта к управляемому). Подобные системы управления называются разомкнутыми. Информационную модель разомкнутой системы управления можно наглядно представить с помощью схемы (рис. 1).

При записи информации на жесткие диски требуется особая точность установки (на рабочей поверхности носителя имеются тысячи дорожек) и необходимо учитывать механические деформации носителя (например, в результате изменения температуры).

В этом случае управляющий объект (система управления магнитными головками винчестера) получает информацию о реальном положении магнитной головки по каналу обратной связи и производит необходимые перемещения по прямому каналу управления.

Такие системы управления называются замкнутыми. Информационная модель замкнутой системы управления наглядно представлена на схеме (рис. 2):