Типы способов управления и регулирования

Задача управления системой — предупреждать ее разрушение и отклонение от эффективного достижения целей. В этом смысле управление представляет собой функцию системы, направленную на удержание (в допустимых пределах) отклонений системы от заданных целей. Но управление в этом случае должно обеспечиваться измеримостью получаемых результатов и сравнением их с заданными; возможностью корректировки управляющих воздействий; быстрым (упреждающим) изменением системы в соответствии с изменением внешней среды.

Качественные и количественные изменения, происходящие в системе, связаны с изменениями параметров системы во времени и в пространстве. Динамику изменений соотношения между состояниями входа и выхода системы называют «поведением системы».

Если под управлением системы понимают процесс получения заданного результата при направленном воздействии на вход системы, то обратная связь позволяет системе самостоятельно реагировать на воздействие внешней среды и приспосабливаться к ней. В этом случае говорят, что система обладает свойством вырабатывать внутреннее воздействие и является самоуправляемой.

Самоорганизация представляет собой процесс упорядочения системы за счет взаимодействия ее составляющих. Одной из основных характеристик самоорганизации является то, что процессы, происходящие в системе, не обладают постоянной во времени структурой, изменения происходят спонтанно и лишь частично зависят от внешних воздействий.

Самоорганизующиеся системы обладают следующими свойствами:

· способностью изменять среду в своих целях;

· приспособляемостью к изменениям внешней среды;

Классификацию по способам управления построим в зависимости от того, откуда исходит управляющее воздействие: управляется ли система самостоятельно или управляется извне или управление является комбинированным.

Указанные подсистемы могут быть представлены подсистемами более детализированными. Например, в зависимости от степени известности траектории, приводящей к заданной цели, и возможности управляющей системы удерживать управляемую систему на заданной траектории, системы, управляемые извне, можно представить следующими подсистемами.

Управление без обратной связи. В этом случае траектория движения подсистемы известна точно, и обратная связь между управляемой и управляющей системами отсутствует. Например, пуля, выпущенная из ружья, летит по заданной траектории.

Регулирование, которое применяется в том случае, когда имеется возможность возвратить систему на заданную траекторию. Например, студент, несдавший экзамен, отправляется учить материал по курсу.

Управление по параметрам осуществляется в том случае, когда невозможно задать траекторию движения управляемого объекта на весь период времени, поэтому требуется «поднастройка» системы. Например, управляющие воздействия водителя, который едет на машине по проселочной дороге.

Управление по структуре применяется в том случае, если ни один из параметров не обеспечивает определение траектории. В этом случае цель недостижима и приходится менять структуру системы. Примером может служить неплатежеспособное предприятие, подлежащее реструктуризации.

Таким образом, типологию способов управления можно системно представить так, как это изображено на рис. 3.7.

Рис. 3.7. Классификация типов способов управления

Из теории систем известно, что самоуправляемые (самоорганизауемые) системы для достижения стоящей перед ними цели изменяют во времени свои параметры (в первую очередь свою структуру) не столько в результате воздействий извне, сколько путем генерирования и реализации решений внутренними подсистемами и элементами самой системы. По существу, имеет место перебор все новых и новых моделей систем до тех пор, пока не будет найдена модель системы, обеспечивающая попадание системы в заданную целевую область.

2. По каким признакам можно классифицировать модели?

6. Что представляет собой модель структуры? Приведите пример.

7. Какие подсистемы включают в себя искусственные системы?

8. Чем детерминированные системы отличаются от вероятностных?

9. Приведите примеры подсистем, управляемых извне.

Системный подход способствует выработке правильного метода мышления о самом процессе управления и позволяет получить информацию, необходимую для принятия решений, в основе которой лежат результаты системного анализа.

В общем виде процедуры системного анализа включают методики проведения исследования и организацию процесса принятия решения. Предмет же системного анализа представляют собой органически целостные системы, в разряд которых попадают биологические, психологические, социальные, экономические, сложные технические системы, а также комплексные климатические, географические и геологические подсистемы. Сам термин «системный анализ» появился в работах корпорации РЭНД, организованной в конце 1940-х годов в США для решения глобальных военных задач и ряда слабоструктурированных общих проблем, а также исследования сложных социально-экономических процессов.

Основу системного анализа составляет общая теория систем, которая позволяет осуществлять исследование проблем, не решаемых аналитически. Как правило, подобного рода проблемы содержат неопределенность ситуации, которая затрудняет принятие решений. Системный подход объединяет формальные знания и интуицию специалистов и стимулирует целенаправленное аналитическое мышление. Он предусматривает разбиение процесса исследования на подпроцессы, моделирует процессы целеобразования и позволяет выработать алгоритм принятия решения, направленный на устранение накопившихся проблем.

В процессе системного анализа осуществляется не только системное формулирование проблем, но и установления между ними причинно-следственных связей и определения наиболее значимых среди них, для того чтобы затем сформулировать цель и определить способы ее достижения. При этом часто логический анализ сопровождается математическими, статистическими вычислениями и вербальными оценками как проблем, так и целей и вариантов их достижения.

Суть анализа (декомпозиции) — в разделении целого на части, в представлении сложного в виде простых составляющих.

Особенность системного анализа заключается в использовании формальных и неформальных процедур определения целей и функций систем управления. Этот анализ применяется для решения проблем в ситуации неопределенности, когда следует использовать экспертные методы принятия решений.

Таким образом, под анализом понимается процесс исследования систем, основанный на их декомпозиции с последующим определением статических и динамических характеристик элементов, рассматриваемых во взаимосвязи с другими элементами систем и окружающей средой.

Цели анализа проявляются в стремлении повысить эффективность функционирования системы, а также в определении наилучшего варианта среди всех альтернативных.

В отношении систем управления задачи анализа сводятся к следующим процедурам:

· определение функциональных особенностей системы управления;

· исследование информационных характеристик системы;

· определение количественных и качественных показателей системы управления;

· обобщение и оформление результатов анализа.

В этом процессе исследователь может избрать одно из двух направлений анализа: определение состояния системы, чтобы обозначить зоны, требующие улучшения, и стимулирование изменений либо исследование альтернативных вариантов вновь создаваемой системы с целью выбора лучшего варианта.

Синтез является центральным звеном создания систем. Суть синтеза (агрегирования) — в соединении (мысленном или реальном) простых составляющих объекта в единое целое.

Рассмотрим аналитические и синтетические методы исследования систем.

Еще Рене Декарт, французский философ и математик, предлагал: расчлените изучаемую задачу на столько частей, чтобы легко и удобно было ее решать. Именно так и поступают математики: когда интеграл не «берется в лоб», — его «берут» по частям.

Другой подход известен из рассуждений древних философов: все люди смертны; Каин — человек, значит, Каин смертен.

В первом случае использовались методы анализа. Во втором случае использовался синтетический метод исследования.

Основные этапы рассматриваемых методов приведены в табл. 4.1.

Агрегирование и декомпозиция, указанные в таблице, являются процедурами исследования систем и представляют собой следующее. Декомпозиция — процедура разложения целого на части. Агрегирование — процедура объединения частей в целое.

Особенности синтетических методов заключаются в том, что вклад каждой части в общесистемный эффект зависит от вклада других частей. Поэтому, например, если каждую часть заставить функционировать наилучшим образом, то эффект не будет наивысшим.

Живите по правилу: МАЛО ЛИ ЧТО НА СВЕТЕ СУЩЕСТВУЕТ? Я неслучайно подчеркиваю, что место в голове ограничено, а информации вокруг много, и что ваше право...

Конфликты в семейной жизни. Как это изменить? Редкий брак и взаимоотношения существуют без конфликтов и напряженности. Через это проходят все...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычислить, когда этот...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: