5.3. Принципы управления теории автоматического регулирования.

Формирование конкретных принципов управления началось в технике. Была разработана теория автоматического регулирования, которая в последующем была расширена до более широкого применения и названа теорией автоматического управления. Принципы, разработанные в этой теории, названы фундаментальными принципами управления.

Основные из этих принципов следующие.

1. Принцип разомкнутого или программного управления.

Сущность принципа состоит в том, что управление осуществляется с помощью заданного алгоритма или программы. Условно этот принцип управления представлен на рис. 5.1., на котором показаны:

x(t) u(t) y_вых

Рис. 5.1.

устройство, вырабатывающее программу или закон функционирования x(t), устройство управления (которое принято обозначать специальным знаком – кругом, разделенным на секторы), вырабатывающее совокупность управляющих воздействий u(t), объект управления, помехи , выходной результат. В некоторых случаях блок выработки закона управления и управляющее устройство совмещены.

Схема имеет вид разомкнутой цепи, в которой основное воздействие передается от входа к выходу, выполняя заданную программу (закон функционирования), что и дало название принципу.

При таком принципе управления помехи могут исказить желаемое. Тем не менее благодаря простоте этот принцип широко используется. По разомкнутому принципу построены устройства пуска музыкальной шкатулки, магнитофона и других аудиоустройств, станки с программным управлением и т. п.

2. Принцип компенсации или управления по возмущениям.

Этот принцип называют также принципом управления с упреждением. При таком принципе используется устройство, измеряющее помехи и вырабатывающее компенсирующие воздействия, которые корректируют закон управления. Устройство такого рода называют компенсирующим устройством. Принцип иллюстрируется рис. 5.2.

x(t) u(t)

Рис. 5.2.

Такой принцип применяется, например, в устройствах, обеспечивающих стабилизацию напряжения при колебаниях постоянного тока. В последующем этот принцип стал использоваться при планировании: при разработке планов учитывается, что производительность труда работников зависит от износа оборудования, от смены (на предприятиях часто работают в две смены), и при расчете времени на выполнение плановых заданий вводятся соответствующие корректировки в форме коэффициентов износа оборудования, коэффициентов сменности и т. п.

3. Принцип обратной связи или управления по отклонению.

Этот принцип иллюстрируется рис. 5.3., на котором показано,

Программа, закон управления

Объект управления

x(t) u(t)

Блок ОС

Рис. 5.3.

что получаемые значения корректируются на основе измерения отклоненийот требуемого результата.

Понятие обратной связи, обычно иллюстрируемое на примерах технических и электронных устройств, не всегда легко интерпретируется в системах организационного управления.

При использовании этого понятия часто ограничиваются только фиксацией рассогласования между требуемыми фактическимзначением регулируемого параметра, а необходимо учитывать и реализовать все элементы, не забывая замкнуть контур обратной связи (ОС), вырабатывая в блоке ОС соответствующие управляющие воздействия, которые скорректируют закон управленияx(t).

Обратная связь может быть:

Отрицательной – противодействующей тенденциям изменения выходного параметра, т. е. направленной на сохранение, стабилизацию требуемого значения параметра (например, стабилизацию выходного напряжения, или в системах организационного управления – количества выпускаемой продукции и т. п.);

Положительной – сохраняющей тенденции происходящих в системе изменений того или иного выходного параметра (что используется, например, при разработке генераторов разного рода, при моделировании развивающихся систем).

Примером строя, основанного на стабилизирующей (отрицательной) ОС в управлении, является классический капитализм: обратная связь обеспечивается регулированием рынка рабочей силы, т. е. увольнением рабочих при перепроизводстве товаров, или, напротив, дополнительным приемом на работу при необходимости увеличить производство товаров. Поскольку реализация такого принципа связана с безработицей и социальными проблемами, при развитии капиталистического строя используются два принципа одновременно: ОС дополняется принципом компенсации в форме социальных программ (пособия по безработице и т. п.), уменьшающих возможность кризисов. Такое совмещение принципов можно иллюстрировать рис. 5.4.

x(t) u(t)

Рис. 5.4.

По принципу ОС функционируют основные регуляторы организма человека (например, при прикосновении к горячему утюгу человек автоматически отдергивает руку и т. д.). Такой эффект подобен работе термостата (регулятора температуры). Но регуляторы человека только в раннем детстве работают по принципу термостата. В последующем, «обжегшись» или «оступившись» несколько раз, ребенок приобретает рефлекс, оберегающий его от боли, и регуляторы человека начинают работать по принципу, называемому геомостатом, упрощенной моделью которого может быть сочетание принципов управления, приведенное на рис. 5.4.

Рассмотренные фундаментальные принципы в той или иной форме используются в различных областях управления – от управления техническими системами (применительно к таким системам в английском языке используются термины control, rule, pilot и т. п.) до управления коллективами людей (здесь обобщающий широкий термин «управление» стал заменяться повсеместно термином «менеджмент» (от английского «manage»).

Способы реализации этих принципов наиболее исследованы для управления в технических системах, не включающих социальные и экономические аспекты. А для социально-экономических систем эти принципы в большей мере используются как объяснительные, поскольку практически невозможно в управлении государством исследовать и учесть все многообразные «механизмы» регулирования – экономические, финансовые, социальные и т. д.

Поэтому в науках об управлении социальными коллективами и сообществами выделяют сферы управления (государством, предприятием, научным или учебным коллективом и т. п.) и для этих сфер разрабатывают более конкретные принципы управления, формы и методы их реализации.

В то же время есть в управлении социально-экономическими системами некоторые общие принципы и способы управления, которые имеет смысл кратко рассмотреть.