машина , що Управляє, обчислювальна машина (УВМ), що управляє, обчислювальна машина, включена в контур управління технічними об'єктами (процесами, машинами, системами). УВМ приймають і обробляють інформацію, що поступає в процесі управління, і видають інформацію, що управляє, або у вигляді тексту, таблиці, графіка, віддрукованих на папері або таких, що відображуються на екрані дисплея, або у вигляді сигналів (дій), що подаються на виконавські органи об'єкту управління (см. мал.(малюнок) ). Головна мета вживання УВМ – забезпечення оптимальної роботи об'єкту управління. Управління за допомогою УВМ будується на основі математичного опису поведінки об'єктів (див. Алгоритмізація процесів, Математична модель ) . Відмітна особливість УВМ – наявність в них поряд з основними пристроями, що входять до складу всіх ЕОМ(електронна обчислювальна машина) (процесором, пам'яттю і ін.), комплексу пристроїв зв'язку з об'єктом. До цього комплексу відносяться пристрої, що здійснюють введення в процесор даних (отримуваних від датчиків величин, що характеризують стан керованого об'єкту) пристрої, що забезпечують видачу дій, що управляють, на виконавські органи, а також різні перетворювачі сигналів, пристрої відображення інформації.
Разлічают УВМ універсальні (загального призначення) і спеціалізовані. До спеціалізованих відносяться УВМ, орієнтовані на вирішення завдань в системах, керівників заздалегідь визначеним невеликим набором об'єктів (процесів). До універсальних відносять УВМ, які по своїх технічних параметрам і можливостям можуть бути використані практично в будь-якій системі управління. За способом представлення інформації УВМ ділять на цифрові (див. Цифрова обчислювальна машина ) , аналогові (див. Аналогова обчислювальна машина ) і гібридні – цифро-аналогові. Цифрові УВМ перевершують аналогові по точності управління, але поступаються їм в швидкодії. У гібридних УВМ цифрові і аналогові обчислювальні пристрої працюють спільно, що дозволяє в максимально мірі використовувати їх достоїнства.
УВМ є центральною ланкою в системах автоматичного управління (САУ). Вона здійснює обробку інформації про поточні значення фізичних величин, що характеризують об'єкт, і про їх зміну, а також виробляє керівники сигнали, що забезпечують задані режими його роботи. У автоматизованих системах управління (АСОВІ) технологічними процесами УВМ зазвичай працює в режимі порадника, видаючи операторові зведення про стан об'єкту управління і рекомендації по оптимізації процесу управління, або (рідше) в режимі безпосереднього управління. За призначенням і області використання УВМ підрозділяються на промислові, аерокосмічні, транспортні і ін.
Поява УВМ пов'язано з розробкою бортових обчислювальний машин для військової авіації на початку 50-х рр. Так, наприклад, одна з перших бортових УВМ – «Діджітак» (США, 1952) призначалася для автоматичного управління польотом і посадкою літака, для вирішення завдань навігації і бомбометання. У ній використовувалося близько 260 субмініатюрних електронних ламп і 1300 напівпровідникових діодів. УВМ займала об'єм 150 дм 3 при масі 150 кг В середині 50-х рр. були розроблені перші бортові УВМ на транзисторах, а на початку 60-х рр. – перші бортові УВМ на інтегральних мікросхемах, у тому числі декілька моделей з порівняно високими обчислювальними можливостями. Прикладом такої УВМ може служити «УНІВАК-1824» (США, 1963), що складається з арифметико-логічного пристрою, що запам'ятовує пристрої, блоку введення-виведення даних і блоку живлення; об'єм, займаний УВМ, 4,1 дм 3 , маса 7 кг, споживана потужність 53 Вт (при цьому не була потрібна система охолоджування або вентиляції); ця УВМ зібрана на 1243 інтегральних мікросхемах. На початку 60-х рр. УВМ застосовували в системах управління безперервними технологічними процесами (приклад – УВМ Rw-300, США, включена в контур управління технологічними процесами виробництва аміаку). У такій системі управління дії, УВМ, що виробляються, перетворювалися з цифрової форми в аналогову і у вигляді електричних сигналів поступали на регулювальників виконавчих механізмів. Безпосереднє цифрове управління безперервним технологічним процесом вперше було застосоване в 1962 в СРСР (у системі управління «Автооператор» на Лісичанськом химкомбінате) і у Великобританії (у системі управління «Аргус-221» на содовому заводі в м. Флітвуд). Для управління безперервними технологічними процесами в СРСР в 60-х рр. були розроблені обчислювальні машини «Дніпро», «Дніпро-2» ВНІЇЕМ-1, ВНІЇЕМ-3, РОЗУМ-1-НХ і ін.
В середині 60-х рр. з'явилася тенденція до переходу від випуску одиничних моделей УВМ до випуску обчислювальних комплексів (УВК), що управляють, які будуються за агрегатним принципом. УВК є набором обчислювальних засобів, засобів зв'язку з об'єктом і оператором, внутрішньому і зовнішньому зв'язку. Приклад УВК – комплекс М-6000, що входить в агрегатовану систему засобів обчислювальної техніки (АСВТ) розроблену в СРСР (серійний випуск з 1969). Конструктивно ЛСВТ є набором модулів, з яких компонують різні по структурі і призначенню УВК. В основному це комплекси для збору і первинної обробки інформації при управлінні різними технологич. процесами, науковими експериментами і т.п. УВК М-6000 складається з універсального цифрового процесора, пристроїв введення-виведення даних, агрегатних модулів збору і видачі аналоговій і дискретній інформації агрегатних модулів для організації внутрішнього зв'язку і зв'язку з ін. комплексами. На базі АСВТ створюються багаторівневі АСОВІ промисловим підприємством. На нижньому рівні такої системи використовуються відносно прості УВМ (наприклад, мікропрограмний автомат М-6010 і машина централізованого контролю М-40), що виконують функції безпосереднього управління технологічним процесом. На середньому рівні за допомогою УВК (наприклад, УВК М-6000 і М-400) вирішуються складніші завдання управління, пов'язані з оптимізацією групи технологічних процесів. Ці УВК, у свою чергу, мають зв'язок з центральною ланкою системи, яка вирішує завдання управління роботою всієї системи в цілому, у тому числі завдання обліку і планерування виробництва. На цьому рівні зазвичай використовуються великі УВК (наприклад, М-4030 і М-7000).
Один з напрямів розвитку УВМ – їх агрегатування на основі функціональних модулів, що відповідають вимогам єдності вхідних і вихідних параметрів, стандартних інформаційних зв'язків між модулями і уніфікованого математичного забезпечення . При цьому з'являється реальна можливість компоновки (за замовленням користувача) обчислювальної системи потрібної структури. Приклад – обчислювальна система Хьюлетт-паккард-9600 (США), призначена для різних вимірів і автоматичного регулювання, яка вже частково реалізує цей напрям розвитку УВМ. Основа цієї системи – функціональний уніфікований модуль, що є мікропрограмним процесором, що агрегатується з іншими функціональними модулями. Для централізованого автоматичного управління групами територіально роз'єднаних об'єктів використовують т.з. розподілені системи управління, які включають центр обробки даних, оснащений високопродуктивними ЕОМ(електронна обчислювальна машина), центральні і периферійні системи управління, об'єднані уніфікованими системами зв'язку. Використання в центрі обробки даних високопродуктивної ЕОМ(електронна обчислювальна машина) дозволяє обробляти інформацію, що поступає від центральних систем управління (які працюють в реальному масштабі часу), а також здійснювати дистанційне введення завдань в центральні системи управління. Останні пов'язані з центром обробки даних і з периферійними системами що здійснюють безпосереднє управління об'єктами.
Велика увага при створенні сучасних УВМ приділяється підвищенню надійності їх функціонування при одночасному зниженні вартості, маси і габаритів, а також підвищенню надійності засобів здобуття інформації, її перетворення і видачі.
Літ.: Каган Би. М., Канівський М. М., Цифрові обчислювальні машини і системи, 2 видавництва, М., 1973.
Р. Р. Воськобойников, І. А. Данільченко, М. І. Никітін.
