Управление

Внешние изменения влияют на функционирование системы, поэтому для компенсации этих воздействий необходимо управление системой.

Управление – это воздействие системы на собственную деятельность для достижения желаемого состояния или сохранения его. Желаемое состояние, применительно к анализу систем, называется целью и является одним из наиболее важных системных понятий.

Система управления – это та система, целью которой является управление одним или несколькими процессами.

Цель системы управления заключается в том, чтобы по мере возможности минимизировать отклонения выходных параметров системы от требуемой величины. Этот процесс схематично показан на рис. 3.10. [34].

Данные о выходах измеряются датчиком и подаются в управляющее устройство (компаратор). Здесь они сравниваются со стандартными параметрами и, в случае их различия, подается управляющий сигнал на регулятор, который изменяет входные параметры и регулирует течение процесса.

Предположим, Вы ведете автомобиль по дороге, проходящей по холмистой местности и имеющей ограничение скорости 30 км/час. В этом случае схема системы управления будет иметь вид, представленный на рис. 3.11.

Очень немногие системы управления, включающие людей, имеют столь же простую структуру, тем не менее, концепция управления с отрицаетельной обратной связью применима в очень широком диапазоне ситуаций.

Для успешной организации управления необходимо выполнить ряд обязательных условий [34].

¨ Процесс, которым нужно управлять должен быть в достаточной степени понят. Должны быть известны входные параметры, влияющие на выходные, и, как минимум то, как следует изменять входные параметры для получения желаемых изменений в параметрах на выходе.

¨ Должна быть обеспечена возможность получения данных о входных и выходных параметрах регулярно, иначе человеку или механизму, принимающему решение, будет трудно установить, какой параметр на входе необходимо изменить.

¨ Должен существовать достаточно качественный канал связи между измерительным устройством и тем, кто принимает решение. Плохая связь снижает успех управления, так же, как и плохие измерения.

¨ Эталонные выходные параметры должны быть заданы в форме, совместимой с той, которую имеют результаты измерения выходных параметров.

¨ Устройство, принимающее решение, должно иметь сложность, соответствующую сложности управляемой системы.

Здесь лишь очень кратко представлены основные идеи о системах и управлении ими, которые позволяют понять особенности системного подхода. Особое внимание следует уделять контролю над выходными параметрами, тому, каким образом возмущения из внешнего окружения влияют на работу системы, а также тому, что система управления должна обеспечивать адаптацию основной системы к тем условиям, которые определяются поставленными перед нею задачами.

3.5. Использование схем для представления
и анализа систем

В начале главы мы уже использовали различные типы схем для иллюстрации работы систем. Этот прием имеет значительно более универсальное применение, о чем и пойдет речь в данном разделе, изложение которого, в основном соответствует работе [34].