| остоят, направлений в ТАУ: оптимальное управление, статистич. динамика и чувствительность систем управления. Теория оптимального управления позволила установить структуры систем управления, обладающих предельно высокими показателями качества при учёте реальных ограничений, накладываемых на переменные. Показатели оптимальности могут быть весьма разнообразными. Выбор их зависит от конкретно поставленной задачи. Такими показателями служат показатели динамич. свойств всей системы в целом, критерии экономичности режимов управляемых объектов и др. Распространены оптимальные по быстродействию системы, к-рые переводят объект из одного состояния в другое за минимальный промежуток времени.
Статистич. динамика систем управления изучает действие на эти системы случайных возмущений. Методы этой теории позволяют синтезировать системы управления, обеспечивающие минимум динамич. погрешности, решать задачи построения сглаживающих и прогнозирующих следящих систем, определять динамич. свойства управляемых объектов по данным опыта при их нормальном функционировании без внесения пробных возмущений. Статистич. методы исследования широко распространены для изучения различных типов систем управления. Большое значение эти методы приобретают для приспосабливающихся систем. Теория чувствительности систем управления изучает зависимость динамич. свойств этих систем от их меняющихся параметров и характеристик. Показатель чувствительности служит мерой зависимости указанных свойств от вариаций параметров. Теория чувствительности позволяет в ряде случаев указать пути осуществления беспоисковых самонастраивающихся систем.
Последний вопрос тесно связан ещё с одним направлением в ТАУ, получившим интенсивное развитие в последние годы - общей теорией адаптации, развитой на базе статистич. методов и методов линейного программирования в математике. Для ТАУ характерна тесная, непрерывно усиливающаяся и взаимно влияющая связь не только с математикой, но также и с физикой и технич. науками, изучающими свойства объектов, к-рые позволяют создать детальные динамич. модели объектов, необходимые при решении усложнившихся задач автоматического управления.
Лит.: Максвелл Д. К., Вышне-градский И. А., Стодола А., Теория автоматического регулирования, М., 1949; Лернер А. Я., Введение в теорию автоматического регулирования, М., 1958; Фельдбаум А. А., Вычислительные устройства в автоматических системах, М., 1959; его же, Основы теории оптимальных автоматических систем, М., 1963; Лернер А. Я., Начала кибернетики, М., 1967; Теория автоматического регулирования, под ред. В. В. Солодовникова, кн. 1, М., 1967.
АВТОМАТНАЯ ЛАТУНЬ, свинцовистая латунь, латунь, легированная свинцом; содержит 57-75% меди, 0,8-3,9% свинца, остальное - цинк. Добавка свинца способствует образованию при механич. обработке короткой и сыпучей стружки, уменьшает износ режущего инструмента и позволяет вести скоростную обработку деталей на автоматич. станках (отсюда и название). Выпускается в виде прутков, лент, полос и листов, из к-рых изготовляют болты, гайки, детали часов и др. изделия массового произ-ва. Механич. свойства А. л. зависят от состава и соствяния (мягкое или нагартован-ное): предел прочности 300-600 Мн/м2 (30-6в кгс/мм2), относит, удлинение 2-50%.
Лит.: Смирягин А. П., Промышленные цветные металлы и сплавы, 2 изд., М., 1956. Е.С.Шпичинецкий.
АВТОМАТНАЯ СТАЛЬ, сталь с повышенным содержанием серы и фосфора, предназначенная для изготовления деталей на металлорежущих скоростных станках-автоматах и полуавтоматах. А. с. производится в виде прутков и содержит в %: 0,08-0,45 углерода, 0,15-0,35 кремния, 0,6-1,55 марганца, 0,08-0,30 серы, 0,05-0,16 фосфора. Повышенное содержание серы приводит к образованию включений (сульфида марганца и др.), расположенных вдоль волокон, что облегчает резание и способствует дроблению и лёгкому отделению стружки. Для этих же целей А. с. иногда легируют свинцом и теллуром. Механич. свойства А. с. вдоль волокон (в зависимости от марки стали и диаметра прутка) характеризуются след, показателями: горячекатаные прутки - предел прочности = = 420-750 Мн/м2 (42-75 кгс/мм2), относительное удлинение= 14-22% ,для холоднотянутых нагартованных прутков . Механич. свойства А. с. в поперечном волокну направлении существенно понижены. Пластичность и вязкость А. с., благодаря присутствию серы и фосфора, ниже, чем у обычных углеродистых сталей. Свариваемость плохая. Детали из А. с. обычно применяются без термич. обработки или только с отпуском для снятия напряжений. А. с. используются гл. обр. для изготовления болтов, гаек, нек-рых деталей автомобилей, приборов и пр.
Лит.: Справочник по машиностроительным материалам, т. 1, М., 1959; Ассонов А. Д., Технология термической обработки деталей автомобиля, М., 1958.
Я.М. Поток.
АВТОМАТОВ ТЕОРИЯ, часть теоретич. кибернетики, объектом исследования к-рой являются различные преобразователи дискретной информации; возникла в нач. 50-х гг. 20 в. в связи с требованиями практики проектирования вычислит, машин и с разработкой математич. моделей процессов переработки информации в биол., экономич. и др. системах. А.т.- самостоятельный раздел математики, имеющий разнообразную проблематику и приложения.
Осн. понятиями А. т. являются понятия абстрактного автомата и понятие композиции автоматов. Эти понятия являются разумными абстракциями реально существующих дискретных устройств - автоматов. Понятие абстрактного автомата позволяет характеризовать устройство с точки зрения алгоритма его функционирования, т. е. алгоритма переработки информации, к-рый оно реализует. Понятие композиции автоматов позволяет характеризовать устройство с точки зрения его структуры, иными словами, даёт представление, каким образом данное устройство построено из других, более элементарных.
А. т. состоит из ряда разделов. Один из разделов: абстрактно-алгебраическая А. т. В этом разделе абстрактные автоматы изучаются с точки зрения исследования их свойств и различных способов задания. Абстрактным автоматом наз. объект А =А (Я, X,Y,S,X), состоящий из трёх непустых множеств: Я - состояний, X - входных сигналов, Y - выходных сигналов, и двух функций, осуществляющих однозначное отображение множества Я X X в Я, 6 (а, х) переходов и множества ЯХХвУ, X. (а, х) выходов. Абстрактный автомат наз. конечным, если множества 51, X, Y-конечны. В абстракт-но-алгебр. А. т. можно выделить теорию конечных автоматов и теорию бесконечных автоматов. Осн. вопросы теории конечных автоматов можно считать решёнными. Наиболее интересными результатами теории конечных автоматов являются: теорема анализа и синтеза конечных автоматов, к-рая даёт характеристику событий, представленных в конечных автоматах, теоремы об определяющих соотношениях в алгебре регулярных событий, оценки длины экспериментов с конечными автоматами, а также ряд результатов по исследованию алгебр, свойств абстрактных автоматов. В теории бесконечных автоматов рассматриваются различные концепции бесконечных автоматов, точнее выделяются классы бесконечных автоматов специального вида. Этот раздел важен тесной связью с общей теорией формальных языков и грамматик (см. Математическая лингвистика), а также с теорией алгоритмов (см. Алгоритмов теория). В рамках абстрактно-алгебр. А. т. наметился (конец 60-х гг.) подход к решению проблемы создания алгебры алгоритмов и построения аппарата для формальных преобразований выражений в этой алгебре, что позволяет совершенно по-новому подойти к решению такого рода задач, как эквивалентность схем алгоритмов, и даёт возможность эффективно решать оптимизационные задачи в проектировании дискретных устройств.
Другим разделом А. т. является структурная А. т. Здесь автомат представляется в виде сети, элементы к-рой выбираются из нек-рой заданной совокупности элементарных автоматов, соединены между собой нек-рым специальным образом и осуществляют запоминание и преобразование элементарных сигналов. Осн. результатами структурной А. т. являются: практич. методика построения сложных логич. сетей, исследования по асимптотич. оценкам сложности их, решению проблемы полноты системы элементарных автоматов, кодированию состояний автоматов, оптимальной реализации логич. сетей в различных элементных структурах и т. д. Структурная А. т. тесно связана с теорией кодирования, общей теорией переключательных функций, теорией комбинационных схем, теорией информации, теорией надёжности дискретных устройств и т. п.
Третьим разделом А. т. является теория вероятностных автоматов и самоорганизующихся систем.
Осн. приложения А. т. имеет в практике проектирования и автоматизации проектирования дискретных устройств и, в частности, вычислит, машин. Она приобретает всё более важное значение для таких классич. математич. дисциплин, как теория алгоритмов, с одной стороны, и таких совр. теорий в математике и кибернетике, как теория формальных систем, теория программирования, теория формальных языков и грамматик - с другой.
Лит.: Автоматы. Сб. ст., под ред. К. Э. Шеннона и Дж. Маккарти, пер. с англ., М., 1956; Глушков В. М., Синтез цифровых автоматов, М., 1962; его же, Введение в кибернетику, К., 1964; Кобринский Н. Е., Трахтенброт Б. А., Введение в теори ю конечных автоматов, М., 1962; Логика. Автоматы. Алгоритмы, М., 1963; Гилл А., Введение в теорию конечных автоматов, пер. с англ., М., 1966. Ю.В.Капитонова.
АВТОМАШИНИСТ железнодорожный, автоматич. устройство, помогающее машинисту выполнять график движения с повышенной точностью. Эффективно применяется при малых интервалах между поездами (метрополитен, пригородное ж.-д. сообщение). Система авто-матич. управления движением поезда впервые создана в Советском Союзе. В 1958 под Москвой были проведены испытания пригородного поезда с А., к-рый обеспечил выполнение графика и точность остановки поезда. Первое упоминание об А. за рубежом относится к 1959, а сообщение об испытаниях первого поезда с А. в нью-йоркском метро появилось в 1960, где А. решал лишь задачу точной остановки поезда, но не контролировал выполнение графика. Первые образцы А. для поездов пригородного сообщения за рубежом появились в 1965 для железнодорожного узла в Сан-Франциско (США).
А. действует по программе 1 (см. рис.), отражающей заданный график движения и содержащей граничные условия движения (допустимые скорости V , интенсивности разгона и замедления и т. п.). При движении поезда по пути S А. сравнивает действительное время t с программным t и, с учётом граничных условий, с помощью блока 2 меняет режимы Р ведения поезда, выбирая момент или точку пути для перехода от одного режима к другому.
В упрощённых системах функции автоматики ограничены сравнением времени и скорости движения с программными. Результат сравнения в виде отклонения от графика или резерва повышения скорости AV с помощью табло 3 и 4 сообщается машинисту, к-рый принимает решение об изменении режима.
Схема работы автомашиниста.
Блок программы движения поезда может быть расположен на центр, пункте (централизов. система), на пути (распределённая система) или на поезде (автономная система). В первом случае команды об изменении режима движения для каждого поезда вырабатываются в вычислит, центре на основании информации, поступающей от всех поездов, и передаются на нужный поезд, для чего каждый поезд должен иметь свой адрес, присвоенный ему либо участку, по к-рому он движется, независимо от номера поезда. На поезде сохраняются только исполнительная аппаратура и устройства для передачи информации и приёма команд. Эта система наиболее перспективна, однако требует большого числа каналов двусторонней связи между центральным пунктом и движущимся поездом.
При расположении блока программы на пути роль центр, пункта ограничивается передачей единого для всех поездов времени, сигналов, корректирующих движение поезда, и, при наличии более чем одной программы,- сигналов, включающих нужную из программ. Устройства на поезде такие же, как и в первом случае. Такой способ наиболее приемлем для участков с однотипными поездами /метрополитены).
Расположение блока программы на локомотиве (поезде) позволяет вести по участку разнотипные поезда. Число каналов связи с центр, пунктом минимальное и может ограничиваться передачей единого времени. Программа выбирается автоматически, дистанционно или машинистом в соответствии с номером нитки графика. Способ наиболее пригоден при постепенном переводе поездов на автоматич. управление.
Система А. постоянно связана с другими автоматич. системами, участвующими в процессе управления движением. Она воздействует на локомотивную автоматику 5, выполняющую выбранные ею режимы, и подчиняется командам автодиспетчера 6 и автоблокировки 7. Через автодиспетчер А. взаимосвязан с др. автоматич. системами, выполняющими различные функции на ж.-д. транспорте.
В перспективе А. будет составной частью комплексной системы автоматич. управления участком, дорогой.
Лит.: Фаминский Г. В., Устройство и эффективность ;автомашиниста,Труды Всесоюзного науано-исследова-тельского института ж.-д. транспорта, 1967, в. 336; КекониусО. и Кольбер г Н. О.,Автомашинист для Стокгольмского метрополитена,Ежемесячный бюл. Международной Ассоциации железнодорожных конгрессов, 1967, № 2.
Г. В. Фаминский.
АВТОМЕТАМОРФИЗМ (геол.), изменение магматич. горной породы в процессе её отвердевания, происходящее под действием растворов, отделяющихся от породы во время её охлаждения.
АВТОМЕТРИЯ (от авто... и ...метрия), научная дисциплина, изучающая теоре-тич. основы проектирования автоматич. измерит, и контрольных приборов и измерит, информационных систем (ИИС). По методам исследований А. является ветвью технич. кибернетики, ставящей своей целью автоматизацию сбора и обработки измерит, информации.
А. анализирует исходные данные об исследуемых объектах и вид выходной количественной информации, обосновывает принципы построения оптимальных в заданном смысле технич. средств измерения, контроля и технич. диагностики, методы получения и обработки измерит, информации, а также исследует методы рационального планирования измерит, эксперимента и создания ИИС, предназ-нач. для использования в пром-сти, науч. исследованиях и т. п.
Лит.: Карандеев К. Б., Цапенко М. П., Состояние и проблемы авто-метрии,Автометрия, 1967, № 5.
М.П.Цапенко.
"АВТОМЕТРИЯ", науч.-технич. журнал, орган Сиб. отделения АН СССР. Издаётся в Новосибирске. Осн. в 1965. Выходит 6 номеров в год, тираж (1969) 1700 экз. Освещает новые результаты по гл. разделам автометрии, измерит. и контрольным автоматически действующим приборам, системам и элементам, их проектированию и контролю качества, использованию; публикует материалы по исследованию и разработке новейших средств получения и обработки измерит, информации.
АВТОМЕХАНИЧЕСКИЕ ИНСТИТУТЫ, см. Машиностроительные и механические институты.
АВТОМИКСИС, аутоиксмис (от авто... и греч. mixis-смешение, совокупление), самооплодотворение, слияние половых клеток (гамет).принадлежащих одной и той же особи. А. довольно широко распространён среди простейших, многих грибов и части диатомовых водорослей.
АВТОМОБИЛЕРАЗГРУЗЧИК, автомобилеопрокидыватель, устройство для выгрузки сыпучих грузов из кузовов бортовых автомобилей. А. бывают стационарные и передвижные (в т. ч. самоходные), тупиковые и проездные.
Автомобилеразгрузчик с гидравлической системой подъёма: 1 - опорная рама; 2 - платформа; 3 - гидропривод; 4 - гидравлич. цилиндр.
Стационарные А. обычно применяются на элеваторах (для зерна), самоходные - на зерноочистительных токах, перегрузочных площадках для гравия, щебня и др. По принципу действия различают А. с гидравлич. или механич. системой подъёма. Для разгрузки автомобиль заезжает на платформу А., оборудованную устройством для наклона на угол, обеспечивающий саморазгрузку. Для фиксации автомобиля во время наклона на платформе имеются выступы или упоры для колёс. Наклон автомобиля производится назад или на боковую сторону.
И.И.Батищев.
АВТОМОБИЛЬ (от авто... и лат. mobi-lis - движущийся), средство безрельсового транспорта с собственным двигателем.
Историческая справка. Ещё в средние века были известны попытки создания повозок, к-рые должны были передвигаться силой ветра или мускульной силой сидящих в них людей. Довольно совершенную для своего времени машину (1752) создал рус. механик-самоучка крестьянин Леонтий Шамшуренков. Его "самобеглая коляска" приводилась в движение силой двух человек. В 1784-91 над вариантами трёх- и четырёхколёсной "самокатки" работал рус. изобретатель И. П. Кулибин. В его "самокатке" (рис. 1) были впервые применены такие элементы А., как коробка передач, рулевой механизм, тормоза, роликовые подшипники. С появлением паровой машины (2-я пол. 18 в.) создание самодвижущихся повозок быстро продвинулось вперёд. В 1769-70 во Франции Ж.Кюньо (рис.2), а через неск. лет в Англии У. Мёрдок и Р. Тревитик построили паровые А. Некоторое распространение паровые А. получили в 19 в., напр, паровые автомобили Г. Гёрни и У. Ханкока (Англия), А. Болле, А. де Диона и Л. Серполле (Франция). В 30-х гг. 19 в. были попытки установить регулярные пасс, рейсы паровых А. Много интересных проектов применения паровых А. было в России. Изобретатель и предприниматель В. Гурьев предложил (1837) создать сеть деревянных (торцовых) дорог, по к-рым могли бы регулярно совершать рейсы паровые А.-тяГачи с колёсными прицепами (повозками) летом и санными - зимой. В кон. 19 в. производились опыты по созданию электрич. А. с питанием от аккумуляторной батареи; они нашли нек-рое распространение. Рус. инженер И. В. Романов разработал (1899) оригинальную конструкцию электрич. извозчика и электробуса (рис. 3). Большое влияние на развитие конструкции А. имели изобретения дифференциала (1828, О. Пеккёр, Франция), пневматич. шины (1845, Р. Томпсон, Англия), передних управляемых колёс на цапфах (1816, Г. Ланген-шпергер, Германия), независимой подвески колёс (1878, А. Болле, Франция) и др.
Широкое применение А. как транспортного средства начинается с появлением быстроходного двигателя внутреннего сгорания. Э. Ленуар (Франция) в 1862 сделал попытку установки на А. своего газового двигателя, к-рая успеха не имел |
