1.1.4 Системы управления
Для реализации выбранных воздействий обычно необходимо иметь специальные технические приспособления и организационные возможности.
Это, например, рычаги и другие механические приспособления,алгоритмы и программы для компьютера, это руководитель, его заместители, секретари и пр.
Система управления обычно является частью того объекта, которым необходимо управлять.
Тем не менее, систему управления почти всегда можно отделить от основного объекта и считать другим, специальным объектом. Вводятся термины – управляемая система (основной объект) и управляющая система (другой, дополнительный объект - это система управления).
Часто также говорят, что система управления наложена на управляемый объект Эта ситуация представлена на Рис.
Основой управления, как уже говорилось в предыдущем пункте, является логический выбор (принцип «если так, то так»). Такой выбор делается на основе информации.
1.2 Автоматическое и автоматизированное управление
1.2.1 Понятие автомата и алгоритма
Существует три основных способа выработки управления:
человеком (HS)
техническим средством (AU)
человеком и техническим средством совместно (HS+AU).
Техническое средство, способное вырабатывать управление, называется автоматом.
Автомат может выполнять воздействие на объект, т.е. осуществлять управление, только по заложенным в него жестко определенным правилам – алгоритмам.
Запись алгоритма в виде, воспринимаемом автоматом, называется программой.
Человек, в отличие от автомата, может производить действия с той или иной степенью отхода от жёстких правил, а как крайний случай, вообще без алгоритма.
Это - принципиальное различие в возможностях автомата и человека. Говорят, что автомат способен работать только по жёсткому алгоритму, а режим работы человека с применением опыта, интуиции, неформального мышления называют мягким алгоритмом.
Действия автомата и человека как автомата (по жесткому алгоритму) называют формализованными, а действия со значительным отходом от этого правила – неформализованными.
Автоматическое и автоматизированное управление
Управление, которое вырабатывается и осуществляется автоматом без участия человека, называется автоматическим.
Автоматическое управление может быть основано только на формализованных действиях. Оно выполняется техническими средствами на основе заложенных в них алгоритмов в виде программ.
Если человеку дается право вмешиваться в действия автомата, т.е. управление осуществляется совместно человеком и автоматом, то такое управление называется автоматизированным.
Тривиальные вмешательства человека в действия автомата. Это включение и выключение, аварийная остановка, ремонт и наладка. Эти действия не ведут к понятию автоматизированного управления.
Управление, производимое только человеком (без использования автоматического режима) принято называть ручным.
Таким образом, автоматизированное управление это комбинирование автоматического и ручного управления при специальном разделении задач между автоматом и человеком. При этом автомат обычно выполняет рутинные (простые, многократно повторяющиеся) действия, а человеку поручаются принципиальные решения и решения общего характера.
Возможность человека действовать неформализованным способом дает ему значительные преимущества. Все научные, технические и культурные ценности – результат неформализованных действий. Духовное развитие человека не формализовано.
Основное, что дает возможность действовать человеку не по жесткому алгоритму – это гибкость неформализованного управления:человек может учесть дополнительные факторы или воспользоваться своим опытом и интуицией
Считается, что нормальной системой является автоматизированная система управления, что все в разумной степени должно включать автоматические операции, но не сводится к полному исключению человека из процесса управления.
использование чисто автоматической или чисто ручной системы управления допустимо, но должно быть хорошо обосновано.
Формализм, связанный с понятием управления
Автоматизированное управление будем обозначать AUz, автомат или автоматическое управление, как это уже было сделано выше, AU , а человека и его действия как – HS. В этих символах можно записать:
AUz = HS + AU ,
HS dom AU (dom доминирует),
HS bas AUz (bas является основой).
Примеры других формальных утверждений:
AU bas AUz , (HS dom AU) bas AUz , AU +AUz = AUz , HS +AUz = AUz