Задачі управління складними системами. Локальні задачі управління
Складною системою називається така система, яка включає до свого складу велику чисельність елементів та підсистем, які взаємодіють і забезпечують розв’язок складної, комплексної, задачі. До таких систем відносять інформаційні та транспортні мережі, виробничі процеси, системи управління складними динамічними об’єктами. Складні системи мають такі ознаки: комплексний, складовий, характер керованого процесу чи об’єкту, що передбачає наявність кількох взаємопов’язаних більш простих (локальних, елементарних) об’єктів О1, О2,…; необхідність послідовного розв’язування задачі управління, тобто почережного виконання основних дій, режимів роботи Р1, Р2,… системи чи локальних об’єктів; ієрархічна структура задачі управління, тобто підпорядкованість під задач, які складають складну задачу. Виділяють стратегічну задачу з різним рівнем ієрархії, і тактичні та локальні задачі управління, рис. 11.
Рис. 11. Ієрархія складної задачі
Основним у поняттях складної задачі та складної системи є їх структурованість, тобто можливість розбиття на компоненти з меншою складністю. Вибір таких компонентів неоднозначний, а термінологія, що використовується за цих умов, умовна. До стратегічних задач управління відносяться задачі технологічного характеру, такі, як виготовлення хімічного продукту деталі, управління польотом та ін., тобто задачі підтримання певної послідовності дій складного об’єкта, внаслідок чого розв’язується певна технологічна задача. Технічна задача – це елемент загальної стратегічної задачі, який встановлює вимоги до поведінки кожного елементарного об’єкту складної системи та/або реалізації елементарного режиму. До тактичних задач управління відноситься задача управління рухом рульових пристроїв літального апарату, управління обробкою деталі на станку, управління циклом хімічного процесу.
Локальна
задача – це задача зміни чи підтримки
стану елементарного об’єкта. До локальних
відносяться, наприклад, задачі стабілізації
положення чи швидкості, задачі слідкування
за зовнішнім об’єктом чи сигналом
задавання 
Тобто поняття складної задачі передбачає
можливість розчленування загальної
стратегічної задачі на ряд простіших
задач, які розв’язуються послідовно
чи паралельно. Тобто мова йде про такі
принципи управління складною системою:
декомпозиція – тобто розщеплення
складної задачі та складного об’єкта
на простіші компоненти, під задачі та
локальні об’єкти О1, О2, та ін. , рис.12;
децентралізація – виділення власних
пристроїв управління ПУ1, ПУ2 та ін. , або
програмних засобів, алгоритмів, які
забезпечують розв’язок окремих під
задач та управління локальними об’єктами;
ієрархічне управління – введення певної
підпорядкованості під задач різного
рівня складності та відповідної
підпорядкованості пристроїв управління;
багато режимне управління, або часова
декомпозиція, - послідовне переключення
розв’язуваних задач та пристроїв
управління.
Багаторежимне управління може здійснюватися: за командами оператора; за завчасно встановленою жорсткою програмою; методами самоорганізації, що передбачає автоматичний вибір режимів з врахуванням ситуації, що виникла, використання процедур самонавчання та нечітко-логічних схем управління.
Рис.12. Ілюстративна схема принципу управління складною системою
Приклад (транспортна система). Система призначена для організації автоматичного транспортування предметів, деталей, виробів та інструментів на технологічній ланці, виробництві (виробничому, торгівельному та ін. ) ланці, рис. 13.
Рис. 13. Транспортна система
На рис. 13 ТТ1-ТТ2 – транспортні візки (роботи), С1-С6 – робочі станції. Стратегічною задаею такої системи є транспортне забезпечення технологічного процесу – транспортування предметів між робочими станціями у відповідності з поточними потребами ланки. Задача розбивається на послідовно та паралельно розв’язувані тактичні задачі – транспортування вантажу одним візком ТТі від станції Сі до станції Сj. Локальні задачі, які виникають у процесі руху візка – це задачі типу: підтримання заданої швидкості ТТ; стабілізація заданої траєкторії; позиціонування (точної зупинки) у заданих точках.
Локальні задачі управління встановлюють бажаний характер зміни змінних об’єкту. УВ залежності від структури об’єкту розрізняють задачі одно канального та багатоканального управління, рис. 14.
Рис. 14. Задачі управління