1.3.2. Классификация систем управления по признакам сложности и характеру функционирования

Классификация систем управления по данному признаку приведена на рис. 1.1.

В детерминированных системах управления все элементы взаимодействуют точно предсказуемым образом, а в вероятностных (стохастических) системах управления точно предсказать поведение системы невозможно, да и определить его можно лишь с известной степенью вероятности.

Признак сложности системы управления является достаточно условным. Простыми считаются системы управления, не имеющие разветвленной структуры, с небольшим количеством взаимосвязанных и взаимодействующих элементов (от 10 до 10³ элементов). В простых системах управления отсутствуют иерархические уровни.

Рис. 1.1. Классификация систем управления

по сложности и характеру функционирования

К сложным системам управления относятся системы с развитой иерархической структурой и большим числом элементов (от 10⁴ до 10⁷ элементов) и внутренних связей. Другими словами, большие системы управления состоят из большого числа взаимосвязанных и взаимодействующих между собой элементов, объединенных иерархической структурой.

Очень сложными системами управления называются большие системы управления, которые обладают иерархической структурой, присущей как самим системам управления, так и органам управления. В очень сложных системах управления алгоритмы принятия решений разработаны с использованием принципов адаптации и самоорганизации.

1.4. Структуры систем управления

Общая классификация структур систем управления приведена на рис. 1.2.

В централизованной структуре (рис. 1.3) вся информация об объекте управления поступает в единую систему управления, где производится ее обработка и формирование управляющих воз действий, изменяющих доступным образом состояние объекта управления.

Для управления сложными объектами в качестве центрального звена системы управления используется управляющая вычислительная машина (УВМ).

Рис. 1.2. Структуры систем управления

производственными процессами

Рис. 1.3. Централизованная структура

системы управления

Недостатки централизованной структуры: сложность быстрой и эффективной обработки информации; запаздывание формирования управляющих воздействий; недостаточная надежность при отсутствии резервирования, так как неполадки системы управления могут привести к прекращению функционирования объекта.

В децентрализованной системе управления (рис. 1.4) при неисправностях в подсистемах управления нарушается управление лишь частью объекта управления, непосредственно связанного с конкретной подсистемой управления.

Смешанная структура системы управления (рис. 1.5) характеризуется частичной централизацией. Такая структура целесообразна в случае, когда объект управления не может быть разделен на независимые в управлении части, а система управления может быть разделена на подсистемы.

Многоуровневая (иерархическая) структура системы управления (рис. 1.6) состоит из совокупности подсистем, между которыми устанавливаются отношения соподчинения.

Рис. 1.4. Децентрализованная структура системы управления

Рис. 1.5. Смешанная структура системы управления

При этом подсистемы управления высшего уровня управляют соответствующими подсистемами низшего уровня. Использование иерархического принципа построения структуры систем управления не исключает возможности централизованного управления некоторыми частями объекта.

Иерархическую структуру системы управления строят так же, как совокупность централизованной и периферийных систем управления. Периферийные системы управления управляют отдельными составляющими объекта управления, а центральная система управления осуществляет диспетчеризацию всех процессов управления объекта, а также непосредственное управление основными процессами.

Рис. 1.6. Многоуровневая структура системы управления