Управление в сложных системах
Основы теории управления
Управление – воздействие субъекта (СУ), направленное на достижение абстрактной, но корректируемой цели в сложившихся рамках определённых правил, которые изменяются тогда, когда субъект познаёт реальность, с которой сосуществует [9].
Теория управления – наука о принципах и методах управления различными системами, процессами и объектами [9].
Основами теории управления являются кибернетика и теория информации.
Суть теории управления: на основе системного анализа составляется математическая модель объекта управления (ОУ), после чего синтезируется алгоритм управления (АУ) для получения желаемых характеристик протекания процесса или целей управления.
Данная область знаний хорошо развита и находит широкое применение в современной технике. В социально-экономических системах теория управления посвящена приемам и методам анализа, прогноза и возможностям регулирования деятельности различных общностей людей (мирового сообщества, региональных объединений, наций, общественно-хозяйственных групп). Теория управления, как любая наука, имеет свою методологию и методическое обеспечение. Однако в области естествознания и техники теория управления имеет гораздо больше успехов, чем в социально-экономической сфере, где, очевидно, действует ограничение, вытекающее из принципа – «система не может объяснить саму себя».
Методы управления, рассматриваемые теорией управления техническими системами и другими объектами, базируются на фундаментальных принципах: принцип разомкнутого управления, принцип компенсации (обратной связи), принцип управления по возмущению.
|
|
|
Управление можно разделить на два вида:
- стихийный: воздействие происходит в результате взаимодействия субъектов (синергетическое управление);
- сознательный: планомерное воздействия объекта (иерархическое управление).
При иерархическом управлении цель функционирования системы задается её надсистемой.
Современные методы управления:
- нелинейное управление;
- теория катастроф;
- адаптивное управление;
- оптимальное управление;
- управление на основе теории игр;
- интеллектуальное управление.
Принципы управления
Принцип разомкнутого управления. Сущность принципа состоит в том, что алгоритм управления строится только на основе заданного алгоритма функционирования и не контролируется по фактическому значению управляемой величины. Схема управления имеет вид разомкнутой цепи.
Рис.27. Схема разомкнутого управления
Близость х к х0 обеспечивается жесткостью характеристик схемы. При наличии значительных возмущающих воздействий f величина х может заметно отклониться от заданной, при этом управление станет непригодным и следует использовать другие принципы управления.
|
|
|
Такая схема получила распространение, в основном, в вычислительной технике.
3.2.2. Принцип компенсации. Принцип управления по отклонению является одним из наиболее ранних и широко распространенных принципов управления. В соответствии с этим принципом система управления наблюдает за объектом, на который воздействуют возмущающие факторы. В результате, в поведении объекта возникают отклонения. Система управления отслеживает наблюдаемые параметры (переменные) и на основе наблюдений создает алгоритм управления. Особенность этого принципа заключается в том, что система управления начинает действовать на объект только после того, как факт отклонения уже свершился под действием обратной связи (см. п.2.5.2). Схема управления изображена на рисунке:
Рис.28. Схема управления по обратной связи
При такой схеме полная компенсация влияния возмущающих воздействий невозможна. Тем не менее, благодаря своей простоте схема управления с обратной связью получила наибольшее распространение на практике.
Принцип управления по возмущению. Принцип управления по возмущению – принцип предварительной компенсации. Поскольку отклонение регулируемой величины зависит не только от возмущающего воздействия, но и от управления, то принцип управления по возмущению основывается на том, что система управления наблюдает за возмущающими факторами и, учитывая их, строит алгоритм управления так, чтобы действие этих факторов на систему компенсировалось. Такая схема управления показана на рис.29.
|
|
|
Рис.29. Схема управления по возмущению
Схема применяется если влияние возмущающих воздействий существенно, и их учет необходим для нахождения системы в целевом состоянии. Но такой подход не всегда применим, поскольку практически невозмождно учесть все возмущения и крайне сложно выработать своевременные и достаточные управляющие воздействия на основе неполных сведений о состоянии среды.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 466; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!