2.2. Элементы системы управления и их свойства

По определению, любая система состоит из элементов. Элемент системы – это часть системы, выполняющая определенные функции и не подлежащая дальнейшему делению в рамках поставленной перед данной системой задачи.

Например, элементом транспортного предприятия как системы, с точки зрения управления транспортным процессом, является автомобиль, который может осуществлять перевозку грузов и пассажиров, или технологическое обслуживание основного производства (нефтегазодобычи), что является основной задачей АТП (УТТ).

Дальнейшее деление автомобиля (спецтехники) на агрегаты (подсистемы) и на детали (элементы), с точки зрения транспортного обслуживания основного производства, не имеет смысла. Однако с точки зрения обеспечения работоспособности автомобильного и технологичес-кого транспорта, организации производственного процесса ТО и ремонта машин, деление автомобиля не только на агрегаты (подсистемы), но и на детали, которые и будут являться первичными элементами системы управления, становится просто необходимым.

Аналогично, с точки зрения функционирования АТП (УТТ) в целом, техническая служба (производственный процесс ТО и ремонта машин) является элементом системы управления, однако, с точки зрения организации процессов поддержания машин в исправном техническом состоянии, техническая служба и производственный процесс сами являются сложными структурами, состоящими из отделов и комплексов, которые, в свою очередь, состоят из бригад и отдельных исполнителей. Таким образом, с точки зрения организации функционирования производства ТО и ремонта машин, первичными элементами системы управления в зависимости от решаемой задачи могут быть отделы, комплексы, бригады и отдельные исполнители.

Функционирование системы, состоящей из большого количества элементов, в качестве единого целого обеспечивается связями между ее элементами. При изучении и формировании связей между элементами системы пользуются понятиями «вход» и «выход». Через входы элемент подвергается воздействию других элементов или извне, а через выходы сам воздействует на внешнюю среду или другие элементы (рис 2.2а).

Так входами автотранспортного предприятия являются его связи с поставщиками запчастей, оборудования и т.п. Связи между элементами реализуются путем объединения выходов одних элементов со входами других (рис 2.2б).

Под входом элемента понимается воздействие на него других элементов системы или окружающей среды (x_i(1,n)).

Под выходом элемента понимается преобразованное элементом воздействие на другие элементы системы или окружающую среду (y_j(1,m)).

а

б

Элемент 3

Элемент 2

Элемент 1

Рис. 2.2. Схема взаимодействия элементов системы управления

Под воздействием других элементов или окружающей среды элемент сам претерпевает изменения (q_k(1,k)), (рис 2.3).

Вход

Элемент

Выход

q₁ . . . q_k

y₁

X₁

y₂

X₂

y₃

X₃

y₄

X₄

Рис. 2.3. Схема первичного элемента системы

Для производственно-экономических систем входами элементов могут быть планы, задания, ресурсы и т.п.; выходами – продукция, выполненные работы, исправные автомобили или их элементы (агрегаты, узлы, детали). Входом для технических систем, например, для коробки передач, как конструктивного элемента автомобиля является крутящий момент на первичном валу и его обороты; выходом – измененные значения этих показателей, преобразованные коробкой передач; внутреннее состояние элемента, обеспечивающее заданное преобразование крутящего момента и оборотов, определяется передачей (передаточным числом).

Выделение системы как единого целого, т.е. отнесение к ней определенного перечня элементов, является довольно сложной задачей, особенно для производственно-экономических систем.

Элементы (или подсистемы) относятся к данной системе, если они удовлетворяют следующим требованиям:

они взаимно дополняют друг друга, т.е. без любого элемента сис-тема не может эффективно решать стоящих перед ней задач; например, системы смазки, охлаждения, питания двигателя взаимно дополняют друг друга, отсутствие (неисправность) любой из них приведет к прекращению функционирования двигателя; для системы производства ТО и ремонта ТМО отсутствие, например, профилактики не позволит системе эффектив-но решать стоящие перед ней задачи, поддерживать заданный уровень тех-нической готовности парка машин;

имеют стабильные организационные, ресурсные и иерархические связи в системе;

имеют общую цель, т.е. каждый элемент должен работать и вносить свой вклад в достижение общей цели системы.