2.10. Закон управления системой

Мы установили, что система, формирующая управляющие воздействия U(t), называется управляющей подсистемой, а система, «испытывающая» на себе внешние воздействия — управление (управляющие воздействия), называется управляемой подсистемой (объектом управления).

Воздействия управляющей системы на объект управления рассматри­ваются как процесс, как последовательная смена значений U(t) .

Элементы процесса управления системой показаны на рис. 2.9.

Цель Ц

Алгоритм

Объект управления

(управляемая подсистема)

Управляющий орган Р

(управляющая подсистема)

Среда X U(t) Y

Процесс управления – совокупность последовательных действий:

-сбор информации,

-передача ее в пункты накопления и переработки,

-анализ поступающей, накопленной и справочной информации,

-принятие решения на основе выполненного анализа,

-выработка соответствующего управляющего воздействия и

-доведение его до объекта управления.

Элементы процесса управления системой:

1. Получение информации о целях и задачах управления (Ц)

2. Получение информации о результатах управления (т.е. о поведении объекта управления Y)

3. Анализ полученной информации I = X +Y(информация о неуправляемой, но контролируемой составляющей среды X и поведении объекта управления Y) и выработка решения

4. Осуществление управляющих воздействий U(t)

Управляющие воздействия направлены на то, чтобы функционирование (движение) системы управления способствовало достижению цели.

Из рис. 2.9. видно, что состояние выхода управляющей системы U(t) -управляющего воздействия в любой момент времени t зависит от состояния ее входов, которые являются выходами объекта управления Y.

Следует отметить, что управляющие воздействия во многом зависят от свойств управляющей подсистемы P (ее структуры, параметров и др.).

Необходимо отметить важную отличительную особенность управляю­щей подсистемы — ее непосредственная собственная цель не совпадает с целью управляемой подсистемы.

Собственная цель субъекта управления (управляющей подсистемы) — выработка управляющих воздействий U(t).

Цели объекта управления могут быть разнообразными. Однако собственная цель управляющей подсистемы не должна противоречить цели объекта управления.

Объекты управления могут быть многоцелевыми и получать управляющие воздействия от нескольких управляющих подсистем.

На процесс выработки и осуществление управляющих воздействий оказывает влияние внешняя среда.

Реально в качестве факторов внешней среды могут выступать ресурсы, выделяемые для достижения цели управления, сведения об условиях функционирования объекта управления и др. Влияния внешней среды могут быть известными, случайными (неизвестными, непредсказуемыми) или неопределенными (неизвестными и непредсказуемыми).

Следовательно, закон управления в общем виде может быть представ­лен как U(t) = F[Y(t-1),P,X], где

F - закон управления для данной системы управления;

P - свойства управляющей подсистемы;

X - свойства внешней среды.

Y – информация о поведении объекта управления

Закон управления — правило (F) выработки управляющего воздействия с учетом особенностей (свойств и возможностей) P управляющей подсистемы и учета степени влияния внешней среды (X).

В обобщенном виде закон управления — правило достижения цели управления.

Сущностью закона управления является нахождение функции F, т.е. оценка несоответствия выходов объекта управления Y(t—1) и модели объекта управления (модели результата).

Эффективность управления (управляющих воздействий) есть степень соответствия фактического или ожидаемого результата требуемому (желаемому), т.е. степень достижения цели.