Общие принципы системной организации

Естественно, что решение задач управления, получение законов управления базируется на некоторых формально-математических основах, образующих теорию управления. В основном это математика, ориентированная на нужды задач управления.

Принципы управления, как уже отмечено, не зависят от содержательного существа задачи. Для их иллюстрации рассмотрим процесс управления автомобилем. Водитель смотрит на дорогу и видит, куда нужно ехать, одновременно он следит за тем, куда едет автомобиль. Из сравнения реальной траектории и скорости движения автомобиля с наблюдаемой ситуацией на дороге, водитель принимает (формирует) решение о том, что ему делать: вращать руль, жать на акселератор или на тормоз. Далее он реализует, исполняет принятое решение. В этом примере можно усмотреть четыре принципиальных элемента (шага), которые имеются при любом управлении.

1) цель управления: что нужно получить, куда двигаться;

2) получение информации о состоянии объекта: что получаем, куда движемся;

3) определение отклонения желаемого от действительного и выработка управляющего воздействия;

4) отработка, исполнение управляющего воздействия.

Если все четыре шага реализуются автоматически, то система является автоматической, в противном случае - автоматизированной.

На основании выше изложенного общую схему САР можно представить в виде:

Рис. 2.

Если элементов много, то каждый из них имеет входы и выходы; при соединении выходы одного предыдущего соединяются с входами последующего и становятся внутренними для системы. Такие переменные на стыке внутренних элементов, на которые может быть разделена система, называются состояниями, т.к. они характеризуют состояние системы. Мы будем использовать эти термины.

Входы самого первого внешнего элемента системы являются внешними входами всей системы, аналогично - выходы последнего элемента - выходы всей системы. Если их по одному - система одномерная, если несколько, то система многомерная или векторная.

При построении автоматических и автоматизированных систем используются различные принципы, о которых мы сейчас и поговорим.