Управляемая система

Управляемость

Управление

Примеры управляемых систем

Лекция 1 Что такое «управление»?

Основными понятиями дисциплины «Основы теории управления», к изучению которой мы приступаем, служат понятия

Примером управляемой системы может служить автомобиль с находящимся в нем водителем (любые транспортные средства с человеком или экипажем, осуществляющим управление им), производственная или коммерческая фирма с управляющим или директором, воинское подразделение, человек, рассматриваемый как биологический организм. Список этих примеров в состоянии продолжить каждый из Вас, исходя из интуитивного представления об управлении. Цель нашего курса — навести порядок в этих представлениях, структурировать их, познакомить с терминологией, основными понятиями и концепциями современной теории управления. Мы изучим основные принципы, способы и формы управления и свойства управляемых систем.

В нашем курсе мы будем изучать общую теорию управления, хотя будем касаться вопросов управления техническими системами, которые изучаются в технической теории управления.

Теории управления как отдельная наука возникла во время Второй мировой войны. В то время математические и статистические методы применялись для решения неотложных военных задач. Математики, физики и военные практики использовали системный анализ для разработки стратегий борьбы с подводными лодками или решения проблем бомбометания, батарейного огня. Рассмотрим задачу, стоящую перед линкором, который пытается потопить вражеский корабль, находящийся в нескольких милях от него. Расчет прицела орудий следует производить с учетом расстояния, скорости и направления ветра, калибра снарядов, скорости и курса обоих кораблей, качки, а также искривления земной поверхности. Попытка решить эту задачу, основанная на методе проб и ошибок или на интуиции наводчика, как правило, не обеспечивает достаточной точности стрельбы, требует много времени и вообще может не увенчаться успехом. Вот тогда-то на арену и выходит теория управления. Аналитики оказались в состоянии выявить существенные переменные, описывающие процесс стрельбы. Они смогли смоделировать эту ситуацию с помощью математических уравнений. Расстояние, скорость, характеристики качки и т.д., можно было измерить и ввести в уравнения. Ответ получался со скоростью производимых вычислений и орудия линкора начинали стрельбу. Такие параметры как расстояние, скорость ветра, килевая и бортовая качка вскоре стали измеряться автоматически и передаваться в механизм наведения на цель. В настоящее время человек полностью исключен из процесса прицеливания и стрельбы корабельного орудия большого калибра. Радар захватывает цель, человек - наводчик принимает решение начать стрельбу и вся необходимая информация — угол орудийного ствола и направления на цель рассчитывается автоматически.

Теория управления имела поразительный успех при решении многих военных задач. С помощью теории управления можно быстро и правильно решать задачи, имеющие большое количество существенных переменных, которые человек просто не в состоянии переработать в голове. Этот подход наилучшим образом проявляет себя, когда направлен на решение задач, поддающихся анализу и в которых все переменные могут быть измерены и построена соответствующая модель процесса или явления.

Все больше усложняющиеся компьютерные технологии и реализующее их программное обеспечение позволяет расширить сферу применения теории управления и распространить ее на более широкий круг проблем, чем это было в докомпьютерную эру. Этот подход проник и в область принятия решений в бизнесе и управление деятельностью корпораций. В настоящее время многие фирмы предписывают своим подразделениям применять именно эти методики. Аналитическое подразделение готовит количественную информацию для анализа, отделы планирования используют математические модели для оценки существенных переменных и последующего количественного представления вариантов решения, а также для того, чтобы установить вероятность успеха того или иного управленческого решения.

Методы теории управления успешно применялись и применяются для решения разнообразных задач: выбора оптимальной формы легкового автомобиля, определение пробной партии нового товара, радикального преобразования системы распределения телекоммуникационных услуг. Другими задачами, при которых часто применяются методы теории управления, служат задачи разработки графиков работы служащих, планов строительства тех или иных объектов, и т.д.

Хотя управление как род деятельности человека известно с древности, точкой отсчета или рождения современной теории управления принято считать дату появления монографии американского ученого Норберта Винера «Кибернетика или управление и связь в животном, человеке и машине», вышедшую в 1948 году. В настоящее время теория управления является разделом кибернетики — науки, изучающей общие вопросы управления и связи.

Примеры управляемых систем (и процессов)

Древние утверждали — Exempla docent [экземпла доцент] — примеры поучают! Поэтому для формирования представления о понятии «Управляемая система», его объеме, как основном понятии теории управления, приведем некоторое количество примеров подобных систем.

I. Технические системы автоматического регулирования. В этих примерах управление реализуется без участия человека. В этом случае говорят об автоматическом способе управления.

Дата добавления: 2015-01-03