XVII. Исследование систем управления

108. Понятие системы: свойства и основные параметрыСистема - множество составляющих единство элементов, связей и взаимодейст­вий между ними и внешней средой, образующие присущую данной система целост­ность, качественную определенность, целенаправленность и высокую адаптивность. Свойства системы

1.Целостность и членимость. Система есть целостная совокупность элементов, юаимодействуюших друг с другом. Причем элементы существуют лишь в системе. Вне системы — это лишь объекты, обладающие потенциальной способностью обра­зования системы. Элементы системы могут быть разнокачественными, но одновре­менно совместимыми.

2.Связи. Между элементами системы имеются существенные связи, которые с закономерной необходимостью определяют интегративные качества этой системы. Связи могут быть вещественные, информационные, прямые, обратные и т.дОрганизация. Наличие системоформирующих факторов у элементов сис­темы лишь предполагает возможность ее создания. Для появления системы не­обходимо сформировать не просто связи, а упорядоченные связи, т. е. опре­деленную структуру, организацию системы.

3. Интегративные качества. Наличие у системы интегративных качеств, т.е. качеств, присущих системе в целом, но не свойственных, ни одному из ее элементов в отдельности (эмерджентность).Основные параметры систем

1. Элементы системы. элемент - неделимая часть системы, либо подсис­тема. Данное деление определяется уровнем рассмотрения системы. Например, трудовой коллектив на предприятии - сложная система. При данном уровне рассмотрения каждый член коллектива - элемент системы..

2. Организация - внутренняя упорядоченность, согласованность взаимодейст- вия элементов системы, проявляющаяся в ограничении разнообразия состояний элементов в рамках системы (Человеческое общество, как система, накладывает огра- ничения на поведение каждого своего элемента — если элемент нарушает законы сис- темы, в которой он находится, система, либо выбрасывает из себя данный элемент, либо уничтожает.

3. Связь элементов Связь - совокупность зависимостей свойств одного элемента от свойств других эле­ментов системы Установить связь между двумя элементами — это значит выявить наличие их свойств.

5. Состояние системы - это совокупность значений параметров, характеризую- щих систему в данный момент времени t₍ - статическая характеристика, например

C(t,) = f{P(t,),L(t₁), S(t,),N(t,)...} P(tj) - мощность производства L(t,) - количество рабочих S(t,) - себестоимость N(ti) - объем выпуска

Система может иметь начальное, промежуточное и конечное состояние.

6. Поведение системы - совокупность действий, изменений изучаемой системы, ее реакция на внешние воздействия: изменение, развитие, рост. Это динамическая характеристика системы.

7. Внутренняя и внешняя среда

109. Понятие системы управления

Любая система управления состоит из объекта (ОУ) и субъекта (орган) управле­ния (СУ), причем орган управления находится в контуре обратной связи (рис.)

X

Объект

Y(t)

управления

V'(t)

Орган

управления ит—-===г

Цель

» Модель

Ограничения

управления,

объекта

ресурсов,

О

управления, М

методов,

знаний, L

Рис.32. Схема системы управления

Переменные: X - входы; Y - выходы; У - состояния объекта управления, изме­ренные органом управления; £ - вектор случайных возмущений (внешняя среда); teT, где Т - цикл управления (временной интервал, в течение которого достигаются цели управления); U{i) - векгор управляющих воздействий.

|Y'(t) < Y(t)| - за счет ошибок измерения, методов передачи информации, ис­кажений и шумов, т.е. наблюдаемость объекта управления, ограничена поступающей информацией и не является полной.

Орган управления должен иметь:

1. Цель (G), без цели управление невозможно.

2. Модель объекта управления (М), это знание объекта.

3. Ограничения (L) ресурсов, методов, знаний.

4. Состояние внешней среды (W).

Объект управления-объект для достиж желаемого результата которого необходимы спец организ управляющие воздействия

Управляющее воздействие - воздействие на объект управления, предназначен­ное для достижения цели.

Функция управления - совокупность действий управляющего объекта, относи­тельно ошюродиьк по некоторому признаку, направлешпых на достижение частной цели, подчиненной общей цели управления.

Система возмущений - воздействие извне на систему управления, затрудняю­щее достижение цели управления