Тема 1: Введение. Управление и информатика.

Цели: ознакомление с основами теории управления и принципами организации, функционирования и проектирования технических и информационных систем управления.

Задачи: изучить основные задачи теории управления, основные определения теории управления, а так же методы классификации систем.

После изучения темы Вы должны знать:

• Основные понятия теории управления

• Классификация систем управления

• Организационно-экономические системы управления

Учебная информация: Теория управления – это наука, разрабатывающая и изучающая методы и средства систем управления.

Основными задачами теории управления являются: задачи анализа динамических свойств автоматических систем на модельном или физическом уровне; задачи синтеза алгоритма управления, функциональной структуры автоматической системы, реализующей этот алгоритм, ее параметров и характеристик, удовлетворяющих требованиям качества и точности; задачи автоматического проектирования систем управления, создание и испытания реальных автоматических систем.

Кибернетический блок - это блок, для которого установлены связанные причинно-следственным отношением входные и выходные сигналы.

С понятием кибернетического блока связаны следующие задачи: идентификация - нахождение выражения, связывающего сигналы x₂(t) и x₁(t); управление - определение входного сигнала x₂(t), обеспечивающего получение заданного выходного сигнала x₁(t) в предположении, что описание блока задано.

Кибернетическая система - это упорядоченная совокупность кибернетических блоков, связанных между собой информационными каналами. Связи между блоками носят сигнальный (информационный) характер.

Управление - это целенаправленное воздействие на управляемый объект (процесс), приводящее к заданному изменению его состояния или удержанию в заданном постоянном состоянии. Алгоритм управления, это инструкция о том, как добиваться поставленных задач (целей) управления в различных ситуациях. Система управления – это множество взаимосвязанных элементов (связное целое), участвующих в процессе управления.

Изменение состояния объектов управления происходит в результате воздействия на объекты внешних факторов, среди которых выделяют: управляющие (целенаправленные) воздействия, реализующие программу управления; возмущающие (дестабилизирующие) воздействия, препятствующие желаемому протеканию управляемого процесса, вызывающие нежелательное изменение его состояния. Цель управления - изменение состояния объекта в соответствии с определенным заданным законом.

Основным предметом теории автоматического управления являются системы автоматического управления (САУ), автоматического контроля, и автоматизированные системы. Системы автоматического управления и автоматического контроля выполняют свои функции автоматически, без осознанного участия человека. В автоматизированных системах часть функций выполняется автоматически, а часть - оператором (организатором).

Рис. 1

Субъект управления – это устройство, которое осуществляет управление (или тот, кто управляет). Объект управления – это устройство или процесс, на который направляется управляющее воздействие (или тот, кем управляют).

Методы управления - это набор способов, приемов, средств воздействия на управляемый объект.

Принципы управления. Выделяют три фундаментальных принципа создания систем управления: разомкнутое управление, компенсирующее управление и управление с обратной связью (замкнутое управление).

Методы классификации систем: 1) классификация по топологии функциональной схемы; 2) классификация систем по свойствам в установившемся режиме; 3) по характеру работы функциональных; 4) классификация по типам управления; 5) классификация по алгоритмам функционирования.

Вопросы для самопроверки:

1. Процессы и сигналы. Информационное содержание сигнала.

2. Кибернетический блок: определение, назначение.

3. Кибернетическая система: определение, назначение.

4. Основные понятия теории управления. Управление и системы управления. Основные задачи теории управления.

5. Активные и пассивные системы: определение, назначение.

6. Субъекты и объекты управления: определение, назначение.

7. Операция управления. Методы управления. Управляющие параметры.

8. Классификация систем управления.

9. Принципы управления.

10. Методы классификации систем.

11. Классификация по топологии функциональной схемы. Тип и характер управления.

12. Классификация систем по свойствам в установившемся режиме. Управляющие воздействия.

13. Классификация по характеру работы функциональных узлов.

14. Классификация по типам управления.

15. Классификация по алгоритмам функционирования.

16. Организационно-экономические системы управления. Производственно-экономические и организационные системы.

17. Виды организаций. Структуры организаций. Структура управления.

18. Адаптивные организационные структуры.

19. Функционирование управленческих структур. Управленческая ответственность.

20. Схемы управления: виды, назначение.

21. Социометрические исследования.