Управљање моделима помоћу рачунара

Рачунари имају врло значајну примену у управљању машинама, процесима, пословним системима. Помоћу рачунара се може управљати звучним, светлосним, механичким и другим појавама, може се управљати сателитима, роботима, железницом, кућним апаратима, медицинским апаратима, паметним кућама, процесима производње, саобраћајем, итд.

Појам управљање процесима или процесно управљање, означава поступак којим се неки процес регулише, односно ставља под неку спољашњу контролу, како би се одвијао по жељама и захтевима оног који њиме управља. Да би се управљање процесом одвијало на жељени начин, мора пре свега да постоји управљачки систем који ће да управља процесом на адекватан начин. Управљачки систем мора да буде у спрези са процесом тако што ће бити повезан са њим на одговарајући начин.

У свакодневном животу човек користи декадни бројни систем који користи десет елемената и то цифре  0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9,  од којих се може сачинити било који декадни број.  Рачунари  раде  са бинарним бројним системом који користи само два елемента, 0 и 1.

Рачунар оперише искључиво са логичким нулама и јединицама, које представљају електричне импулсе. Звучне, светлосне и друге (аналогне) импулсe,  због тога треба претворити у комбинацију нула и јединица и то се врши уз помоћ аналогно-диги -талних  претварача (A/D). Када рачунар прихвати податке у бинарној форми, све операције се врше само са бинарним бројевима. Резултати ових операција су такође комбинација јединица и нула, те је  потребно преко дигиталноаналогних претварача (D/A) ове бројеве претворити у бројеве разумљиве човеку.

Дигитално управљање остварује се помоћу електронских логичких склопова. Логички склоп је скуп електротехничких или електронских елемената који могу имати један или више улазних и један или више излаза. У дигиталном систему електрични сигнали представљају бинарним цифрама 0 и 1. У системима са дигиталним управљањем не управља се директно путем напона, као код аналогног управљања. Управљање се обавља искључиво путем преношења информација. Наредбе се уносе у систем управљања преко предајника званог кодер.

Моделима се може управљати преко интерфејса. За софтверско управљање моделима користе се програмски језици Visual Basic, C++, Pascal и други.

Управљање рачунаром  преко интерфејса се може реализовати по отвореној спрези, кад   се са интерфејсом остварује веза рачунара са радним органом. Управљање рачунаром може се реализовати по затвореној (повратној) спрези када се са интерфејсом остварује веза рачунара са радним органом, затим се преко повратне спреге даје сигнал рачунару о реализацији задате акције, на основу чега се доноси одлука о корекцији улазног сигнала.

Системи бројева

 

Паралелно  са  развојем писма,  развијали су  се и знакови за  приказ бројева. Потреба стварања назива и знакова за веће бројеве била је прва околност која је присилила човека на тражење системских поступака.  На пример, бројеви 1, 2, 3, 4 могли би се означавати са I, II, III,  IV,  али је овакав систем немогуће задржати за велике бројеве. Због тога развијени су бројни системи, тј. начини означавања бројева низовима знакова – цифри.

Данас је уобичајен тежински систем са основом 10 и реч је декадном систему бројева.   Зашто основа 10?  Разлог је анатомске природе, јер човек има десет прстију које је користио као помоћно средство приликом рачунања.   У овом систему бројева користе се цифре 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9.

Рачунари користе бинарни  систем бројева, тј. систем бројева са основом 2. Такав систем је најједноствнији јер користи само две цифре, а реч је о цифрама 0 и 1. На овај начин се долази до једноставних електронских склопова за приказ тих цифара.

     У рачунарству се употребљава и систем са основом 8.  Реч је о окталном систему бројева  и он се користи због лаког претварања  између тог система и бинарног система. Често се октални систем бројева користи за скраћени приказ бинарног система  бројева. овом систему бројева користе се цифре 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6 и 7.

У рачунарству  се, поред горе поменутих система бројева, користи и систем бројева са основом 16.  Реч је о хексадекадном систему бројева.   И овај систем се користи, првенствено због лаког претварања  између њега и бинарног система  бројева,  па се користи за скраћени приказ бинарних бројева.  У овом систему бројева користе се цифре 0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, А, Б, Ц, Д, Е и Ф.

 

Декадни систем бројева

 

Декадни систем бројева има основу број 10 и користи цифре 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 и 9. Свака цифра декадног система бројева има своју тежину која је представљена степеном броја 10. На пример, следећи бројеви могу да се прикажу као:

                                42   =  4 · 101 +2 · 100 ,

                              432   =  4 · 102 +3 · 101 +2 · 100 ,

                            4321   =  4 · 103 +3 · 102 +2 · 101 +1 · 100 ,

                                43.2         =  4 · 101 +3 · 100 +2 · 101 .

 

 Претварање декадног броја  у бинарни

Претварање природног декадног броја у бинарни може да се опише следећим поступком:

1.  Поделити декадни број бројем 2.

2.  Записати остатак  дељења (0 или 1).

3.  Добијени количник (целобројни део) поделити бројем 2.

4.  Записати остатак  дељења (0 или 1).

5.  Ако количник није 0, вратити се на тачку 3.

     Остаци дељења који су записани представљају тражени бинарни број који треба читати обрнуто, тј. задња добијена цифра је најзначајнија цифра, а прва добијена цифра је најмање значајна  цифра.  На пример, треба претворити декадни број 4310  у бинарни.  Поступак  је следећи:

 

43 : 2 = 21 остатак  1
21 : 2 = 10 остатак  1
10 : 2 = 5 остатак  0
5 : 2 = 2 остатак  1
2 : 2 = 1 остатак  0
1 : 2 = 0 остатак  1
4310 = 1010112

Ево још два примера.   Треба  претворити  бројеве 2310   и 5710   у бинарне.   Поступак  за претварање броја 2310  у бинарни је следећи:

23 : 2 = 11 остатак  1
11 : 2 = 5 остатак  1
5 : 2 = 2 остатак  1
2 : 2 = 1 остатак  0
1 : 2 = 0 остатак  1
2310 = 101112

 

Поступак за претварање броја 5710  у бинарни је следећи:

57 : 2 = 28 остатак  1
28 : 2 = 14 остатак  0
14 : 2 = 7 остатак  0
7 : 2 = 3 остатак  1
3 : 2 = 1 остатак  1
1 : 2 = 0 остатак  1
5710 = 1110012

 

Бинарни систем бројева

Бинарни систем бројева има основу број 2 и користи цифре 0 и 1. Свака цифра бинарног система бројева има своју тежину која је представљена степеном броја 2.  Бинарна цифра се назива бит.

 

210

29

28

27

26

25

24

23

22

21

20

1024

512

256

128

64

32

16

8

4

2

1

 

СВАКИ БРОЈ СТЕПЕНОВАН  СА 0 ЈЕ 1 → X0=1

 Претварање бинарног броја  у декадни

 Процедура за претварање бинарног броја 1011012  у декадни је следећа:

1011012  = 1 · 25 +0 · 24 +1 · 23 +1 · 22 +0 · 21 +1 · 20  = 32 + 0+8+4+0+1 = 4510

Ево још два примера. Треба претворити бројеве 11002 и 1001011102 у декадне. Поступак за претварање броја 11002  у декадни је следећи:

11002  = 1 · 23 +1 · 22 +0 · 21 +0 · 20  = 8 +4+0+1 = 1210

На местима где се налазе нуле, подвучене нуле у броју, не морамо те степене ни писти ни сабрати нпр. број 1001011102  претварамо у декадни на следећи начин:

1001011102 = 1 · 28 +1 · 25 + +1 · 23 +1 · 22 +1 · 21  = 256 + 32+8+4+2 = 30210

Advertisements
Овај унос је објављен под 7. разред. Забележите сталну везу.

Оставите одговор

Попуните детаље испод или притисните на иконицу да бисте се пријавили:

WordPress.com лого

Коментаришет користећи свој WordPress.com налог. Одјавите се / Промени )

Слика на Твитеру

Коментаришет користећи свој Twitter налог. Одјавите се / Промени )

Фејсбукова фотографија

Коментаришет користећи свој Facebook налог. Одјавите се / Промени )

Google+ photo

Коментаришет користећи свој Google+ налог. Одјавите се / Промени )

Повезивање са %s