1.7. Закон управления системой

Мы установили, что система, формирующая управляющие воздействия u(t), называется управляющей системой.

Тогда система, «испытывающая» на себе внешнее воздей­ствие — управление (управляющие воздействия), называется управляемой системой (объектом управления).

Воздействия управляющей системы на объект управления рассматриваются как процесс — последовательную смену значений u(t). Элементы процесса управления системой пока­заны на рис. 1.15.

Управляющие воздействия направлены на то, чтобы функ­ционирование (движение) системы управления способствова­ло достижению цели.

Из рис. 1.15 видно, что состояние выхода управляющей системы ы(г) — управляющего воздействия в любой момент времени t зависит от состояния ее входов, которые являются выходами объекта управления F( - 1).

Следовательно [21],

u(t) = F_y[Y(t-l)]. Следует отметить, что управляющие воздействия во мно­гом зависят от свойств управляющей системы (ее структуры, параметров и др.) — р

u(t) = F_y[Y(t-l),p]. Необходимо отметить важную отличительную особенность управляющей системы — ее непосредственная собственная цель не совпадает с целью управляемой системы.

Собственная цель управляющей системы единственна-выработка управляющих воздействий u(t). Цели объекта управления могут быть разнообразными. Однако собственная

45 цель управляющей системы не должна противоречить цели объекта управления. Объекты управления могут быть много­целевыми и получать управляющие воздействия от несколь­ких управляющих систем.

ПРОЦЕСС УПРАВЛЕНИЯ

Совокупность последовательных действии, заключающихся в сборе информации, передаче ее в пункты накопления и переработки, анали­зе поступающей, накопленной и справочной информации, принятии решения на основе выполненного анализа, выработке соответствую­щего управляющего воздействия и доведения его до объекта управ­ления

ЭЛЕМЕНТЫ ПРОЦЕССА УПРАВЛЕНИЯ СИСТЕМОЙ

-1. Получение информации о целях и задачах управления (Ц). -2. Получение информации о результатах управления (т.е. о поведе­нии объекта управления Y').

-3. Анализ полученной информации I и выработка решения (инфор­мация о неуправляемой, но контролируемой составляющей среды X" и поведении объекта управления Y').

-4. Осуществление управляющих воздействий u(t) = х' (выполнение решения).

Цель

Алгоритм

У правляющий орган (управляющая система)

СРЕДАМ

u(t)=X^x=F_y[Y(tA),p,Q

ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ

Г = у(м)

ПРОЦЕСС УПРАВЛЕНИЯ: <Ц, Г, /, н(г) > / = Х"Г

Рис. 1.15. Элементы процесса управления системой.

На процесс выработки и осуществление управляющих воз­действий оказывает влияние внешняя среда.

Реально в качестве внешней среды могут выступать ресур­сы, выделяемые для достижения цели управления, сведения об 46 условиях функционирования объекта управления и др. Влия­ния внешней среды могут быть известными, случайными (не­известными, не предсказуемыми) или неопределенными (не­известными и непредсказуемыми).

Следовательно, закон управления в общем виде может быть представлен в виде [21]

u(t) = F_y[Y(t-\),p,Q,

где F_y — закон управления для данной системы управле­ния;

р — свойства управляющей системы; Е, — свойства внешней среды.

Закон управления — правило (F_y) выработки управляю­щего воздействия с учетом особенностей (свойств и возможностей) (р) управляющей системы и учета степени влияния внешней среды (ф.

В обобщенном виде закон управления — правило дости­жения цели управления.

Сущностью закона управления является нахождение функ­ции F_y, т.е. оценивание несоответствия выходов объекта управления Y(t - 1) и модели объекта управления (модели же­лаемого результата).