Управление системой

На каждую систему, строго говоря, оказывает влияние бесчисленное множество различных внешних воздействий, но далеко не все они существенны. Из множества воздействий отбирают лишь те, которые в условиях решаемой задачи существенно влияют на состояние системы. Эти внешние воздействия называют входными величинами (входными воздействиями, входными переменными системы), а элементы системы, к которым приложены входные воздействия, — входами системы. Воздействие системы на окружающую среду характеризуется значениями ее выходных величин. Совокупность выходных величин и их изменения определяют поведение системы, позволяют управленцу оценивать соответствие движения системы целям управления.

Примеры.

1. На движение самолета существенно влияют следующие факторы: сила и направление ветра, плотность атмосферы, положение рулей, тяговые усилия двигателей. Все они рассматриваются как входные воздействия на самолет.

2. На деятельность предприятия оказывают воздействие экономические факторы: величина налогов, ставка рефинансирования, платежеспособность потребителей, деятельность конкурентов на рынке, природные факторы, факторы технического и технологического характера, подготовленность и обеспечение кадрами.

3. На функционирование организма оказывают условия окружающей среды (температура, влажность, атмосферное давление, освещенность и т.д.), информация в форме звуков, образов и т.д.

Для решения задач управления (рис. 1.14) выделяют два типа входных величин и выходные величины:

— управляющие воздействия Х;

— возмущающие воздействия М

— выходные величины Y.

К управляющим относятся такие величины, значениями которых можно распоряжаться при управлении системой и которые можно изменять с целью осуществления движения, предпочтительного по сравнению с другими возможными движениями управляемой системы.

Примеры.

1. При управлении самолетом управляющими являются воздействия, создаваемые рулевыми плоскостями, и тяговые усилия двигателей, которые пилот изменяет по своему усмотрению. Возмущающие воздействия — влияние ветра и плотности атмосферы на движение самолета. При управлении движением самолета выходными величинами служат курс и скорость движения, поскольку значения этих величин характеризуют цель управления, которая состоит в том, чтобы обеспечить прибытие самолета в заданное место и время.

2. В системе управления многоотраслевыми производственно-потребительскими системами (макроэкономика) управляющими воздействиями являются – величина налогов и ставка рефинансирования. Возмущающие воздействия – природные факторы, конкуренты. Выходные параметры – ВВП, баланс предприятий, уровень, номенклатура товаров и прейскурант цен, платежеспособность на рынке потребления и т.д.

3. При управлении физическим телом человека управляющие воздействия могут иметь различную природу – материальную (воздействие: физическое, пищевое, медикаментозное и т.д.) и информационную (идеология, культура и т.д.). Возмущающее – состояние среды (шум, температура окружающего воздуха, освещенность и т.д.). Выходные параметры – физиологическое состояние организма (температура, кровеносное давление, самочувствие) и психологическое состояние (настроение, эмоциональный настрой).

Изменение входных величин, как правило, вызывает изменение выходных величин. При этом изменения последних проявляются не сразу: они могут запаздывать, лишь в некоторых принципах управления (предиктор-корректор) в интеллектуальных системах возможно упреждающее формирование управляющего сигнала в отношении прогнозируемого внешнего воздействия или изменения параметров самой управляемой системы.

Возмущающие воздействия, влияющие на движение системы, могут иметь не только внешнее, но и внутреннее происхождение, например, изменение свойств элементов системы после длительной работы или в результате нарушения нормального функционирования элементов системы.

Таким образом, если выделить по формальным признакам из множества взаимовложенных систем какую-то одну конкретную, то можно определить ее состав в виде объекта и субъекта управления, прямых и обратных связей, среды, а также входных, выходных параметров и параметров состояния самой системы.

Дата добавления: 2014-12-27