Управление как информационный процесс. Замкнутые и разомкнутые системы управления, назначение обратной связи
Любой процесс в природе физический, химический, социальный и т.п., будучи предоставлен сам себе, развивается и протекает по некоторым присущим ему закономерностям. Однако в силу всеобщей связи между явлениями в природе на него воздействуют и он сам воздействует на другие процессы. В результате таких воздействий происходят различные отклонения от первоначального развития процесса, т.е. он протекает по более сложным законам.
Все внешние воздействия на процесс можно разделить на случайные и управляющие. Случайные воздействия непреднамеренны (высокий снежный покров зимой затрудняет зайцам добычу пищи). Поведение влияющего процесса (выпадение снега) не зависит от состояния того процесса, на который он влияет (популяция зайцев), этот процесс протекает сам по себе, независимо от влияющего. Его, условно говоря, не интересует, что происходит под его влиянием. В противоположность этому управляющие воздействия специально предназначены для изменения хода процесса, на который они направлены (воздействие человека на численность популяции зайцев). Управляющие воздействия осуществляются с определенным намерением изменить ход процесса в желаемом направлении.
Совокупность управляющих воздействий, направленных на достижение поставленной цели, называется управлением.
Таким образом, управление предполагает, что существует некоторый орган, вырабатывающий управляющие воздействия (в нашем примере это человек). Такой управляющий орган принято называть системой управления. Объект управления, на изменение состояния которого направлены управляющие воздействия, называют управляемой системой.
|
|
|
В повседневной жизни мы встречаемся с процессами управления очень часто (каждый из вас может привести большое количество примеров). Независимо от своей природы, процессы управления имеют определенные общие закономерности. Их изучением занимается специальная наука − кибернетика. Основоположником кибернетики является американский ученый Норберт Винер (1894−1964). В 1948 году он издал книгу "Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине", заложившую основы новой науки. В Советском Союзе большой вклад в развитие теоретической и прикладной кибернетики внесли академики Аксель Иванович Берг (1893−1979) и Виктор Михайлович Глушков (1923−1982).
Изучение принципов работы управляющих систем служит основой для разработки устройств автоматического управления. Кибернетика разделяет системы управления на три следующие группы. В неавтоматических системах управления человек занимается самостоятельно (учитель управляет классом на уроке, дирижер управляет оркестром). В автоматизированных системах управления (АСУ) сбор необходимой для принятия решения информации и ее обработка производятся автоматически, а окончательное решение принимает человек (автоматизированная система продажи железнодорожных или авиационных билетов, льготных проездных билетов в метрополитене работает под управлением человека, который запрашивает у компьютера необходимую информацию и на ее основе принимает решение о продаже). Наконец, в системах автоматического управления (САУ) все операции, связанные с процессами управления, происходят без участия человека (используются на космических спутниках, на опасном для здоровья человека производстве, в ткацкой и литейной промышленности). Первоначально все исследования в области информации относились к кибернетике. Однако с развитием науки проблемы управления выделились в самостоятельную область, ставшую частью более общей науки — информатики.
|
|
|
Управление действительно является информационным процессом, потому что для принятия тех или иных решений и их реализации требуется постоянно производить различные действия с информацией: получать ее, обрабатывать, передавать и т.д. В ходе управления применяются все наиболее важные виды работы с информацией, характерные для информационных процессов.
|
|
|
Простейшим примером процесса управления может служить, например, система, состоящая из светофора и автомобиля. Управляющий объект — светофор, посылает свои команды управляемому объекту — автомобилю, никак не учитывая того, что происходит на дороге. Поскольку в такой системе воздействия передаются только в одном направлении, она называется разомкнутой.
Рис. 2. Схема процесса управления
Более совершенные системы управления отслеживают результаты деятельности исполнительной системы. В них дополнительно появляется еще один информационный поток, на этот раз от объекта управления к системе управления, который называется обратной связью. Именно по каналу обратной связи передаются сведения о состоянии объекта и степени достижения (или, наоборот, не достижения) цели управления. Такая система называется замкнутой. Главным принципом управления в замкнутой системе является выдача управляющих команд в зависимости от получаемых сигналов обратной связи.
Управляющая система стремится скомпенсировать любое отклонение объекта от состояния, предусмотренного целями управления. Например, если на одной из улиц перекрестка машин накопилось много, а на другой их практически нет, то алгоритм поочередного перекрытия улиц посредством светофора требуется нарушить, чтобы по возможности пропустить максимум машин по перегруженной улице.
Дата добавления: 2018-09-22; просмотров: 1359; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!