Методы формализованного представления систем.

Для описания систем управления на практике ис­пользуется ряд формализованных методов, которые в разной степени обеспечивают изучение функционирова­ния систем во времени, изучение схем управления, со­става подразделений, их подчиненности и т.д., с целью создания нормальных условий работы аппарата управле­ния, персонализации и четкого информационного обес­печения управления.

Иначе говоря, обследование системы управления в рамках выбранного метода формализованного описания должно выявить оптимальные варианты построения, ор­ганизации и функционирования реальной системы.

Применяемые методы формализованного описания систем управления должны способствовать в конечном итоге созданию четких организационных механизмов управления, используемых объектов.

В настоящее время разработано и опробовано целый ряд различных методик обследования и формализован­ного представления систем управления.

Они, как правило, существенно отличаются одна от другой и соответствуют разной глубине исследования и поставленным целям.

Понятие управления. Основные компоненты управления. Аксиомы теории управления. Содержательное описание функций управления. Типы управления.

Первый тип управления — управление простой системой, или программное управление. Начнем с самого желательного случая — когда подача на вход системы S воздействия U_m*(t), обеспечивающе­го цель Y*(t) на выходе модели S_m, приводит к такому же результату и на выходе управляемой системы S. Это означает, что наша модель S_m оказалась адекватной, так как система S послушно отработала за­данную цель. В этом случае систему S будем называть простой. Про­стота системы есть следствие адекватности модели. Управляющее воздействие U_m*(t) в этом случае называется программой, а данный тип управления — программным управлением.

Такой наиболее благоприятный случай иногда удается реализо­вать в практике. Примерами могут служить исправные бытовые при боры, различные автоматы, компьютеры, стрелковое оружие, испол­нительный работник, идеальный солдат и т.п.

Второй тип управления — управление сложной системой. Рас­смотрим другой крайний случай — когда на найденное на модели управляющее воздействие U_m*(t) система откликается вовсе на так, как модель, Y(t) не совпадает с Y*(t). Обозначим эту ситуацию соот­ветствующей терминологией.

Третий тип управления — управление по параметрам, или регу­лирование. Рассмотрим теперь случай, промежуточный между пер­выми двумя. Подав U_m*(t), мы можем наблюдать, что поначалу сис­тема идет по желаемой траектории Y*(t), но через некоторое время обнаруживается расхождение между Y(t) и Y*(t) — см. рис. 4.5. Ко­нечно, это значит, что модель не совсем точна. Но часто оказывается, что внесение поправок в модель нецелесообразно.

Четвертый тип управления — управление по структуре. Когда система так быстро и так далеко отклоняется от целевой траектории, что не может быть возвращена на нее изменением параметров, перед нами два выхода: пессимистический и оптимистический. Пессимис­тический означает смирение перед невозможностью достичь конеч­ную цель, иногда — гибель.

Пятый тип управления — управление по целям. Выход снова ви­дится не в безнадежном опускании рук, а в том, чтобы признать факт и сделать оптимистический вывод. Факт теперь состоит в том, что никакое использование имеющихся ограниченных средств не может реализовать желаемое состояние: данная цель в данных условиях не­достижима.

Остается сменить цель, понизив уровень притязаний, переори­ентироваться на достижимые сроки и (или) другие параметры конеч­ного состояния. Это и есть пятый способ управления — управление по целям

Шестой тип управления — управление большими системами. Два первых типа основаны на совершенствовании модели системы, тре­тий и четвертый — на изменении самой системы, пятый — на смене цели. Существует еще один фактор, влияющий на качество управле­ния и требующий нового способа управления. Это своевременность управляющего воздействия. «Поезд уже ушел», «После драки кула­ками не машут», «Силен задним умом», «Остроумие на лестнице» — так отображает народный фольклор факт бесполезности запоздалого решения, даже самого лучшего во всех остальных смыслах.

Седьмой тип управления. Кроме первого типа управления, ког­да все нужное для реализации цели налицо, остальные рассмотрен­ные типы управления связаны с преодолением факторов, мешающих достичь цель: нехватка информации об объекте управления (второй тип), сторонние мелкие помехи, слегка отклоняющие систему от це­левой траектории (третий тип), несоответствие между эмерджентны- ми свойствами системы и поставленной целью (четвертый тип), не­хватка материальных ресурсов, делающая цель недостижимой и требующая ее замены (пятый тип), дефицит времени для поиска наилучшего решения (шестой тип).