Ajfan.ru

Контроллинг, виды, структура

Управление сложной системой

Для реализации рабочих операций существует технологическое или техническое оборудование: станки, роботы, транспортные устройства и их совокупности, объединенные в участки, цеха, заводы. Но сами по себе они бесполезны. Суппорты станков должны двигаться по определенным траекториям, транспортные устройства вовремя подавать к станкам заготовки и инструмент, в определенном порядке должны запускаться в производство различные партии деталей. И все эти операции должны быть взаимоувязаны между собой, а также в пространстве и во времени. Иначе говоря, все это многообразие требует управления.

Для определения всего того, что для своей целесообразной деятельности требует управления, в кибернетике существует термин «объект управления».

И действительно, управляют всегда чем-нибудь: предприятием, цехом, станком, самолетом – объектом управления.

Все реальные системы можно грубо разделить на три группы:

– системы, составляющие элементы которых не связаны между собой, например группа отдельных разнородных деталей;

– системы, элементы которых связаны между собой жестко, когда положение, а в общем случае поведение каждого элемента однозначно определяется положением (поведением) другого, например металлоконструкция;

– системы, занимающие промежуточное положение. Изменение состояния отдельных элементов свободно в границах, определяемых состоянием другого элемента. Точка на ободе колеса может принимать любое положение, однако в пределах одного условия: расстояние ее до оси всегда должно быть одинаковым.

Очевидно, что управлять можно только системами третьего типа. Ни металлоконструкцией, ни беспорядочно сложенной кучей деталей управлять нельзя.

Таким образом, любой объект управления должен прежде всего иметь переменные характеристики. Изменение этих характеристик определяет поведение объекта управления. Между этими характеристиками должна быть постоянная связь. Связи определяют структуру объекта. И наконец, должна существовать возможность изменять некоторые переменные непосредственно извне.

В каждый конкретный момент времени переменные объекта управления принимают определенные значения. Эти значения, или «состояния», определяют общее состояние объекта управления.

Среди переменных обычно выделяют:

входные переменные – на которые можно непосредственно действовать извне;

выходные – на которые непосредственно воздействовать извне нельзя, но которые доступны для контроля (измерения);

внутренние – переменные, на которые нельзя воздействовать извне и которые трудно, сложно или невозможно вообще контролировать.

Входные переменные изменяются под действием возмущающих или управляющих воздействий. Управляющие воздействия, или «управления», – это то, чем можно распоряжаться в процессе управления. Возмущающие воздействия мешают процессу управления, пользоваться ими, влиять на них нельзя.

Среди выходных переменных выделяют группу управляемых переменных, определяющих цель управления – желаемое поведение объекта управления, например: скорость вращения шпинделя, перемещения суппорта, технико-экономические показатели производства.

Формальные зависимости, отражающие совокупность структурных связей между входными, внутренними и выходными переменными, называют математической моделью объекта управления.

Очевидно, что желаемого поведения управляемых переменных можно достичь только путем целенаправленного изменения управляющих воздействий. Целенаправленного, потому что при этом необходимо не только учитывать желаемое поведение, но и знать характер связей между входными и выходными переменными, возможные изменения возмущающих воздействий. Мало знать, что должно быть на выходе объекта управления, нужно уметь это получить. Действительно, сложность управления определяется не только наличием возмущающих воздействий, но и сложностью причинно-следственных и временных связей между входными и управляемыми переменными. Если бы не было этой сложности, надобность в теории управления, в кибернетике отпала бы. И недаром так высоко ценятся хорошие методы и алгоритмы управления, а там, где управление до сих пор формализовать не удается, мы ценим хороших управляющих, обладающих опытом, навыками, позволяющими интуитивно учитывать эту сложность.

Таким образом, задача управления

– целенаправленно, с учетом цели, свойств объекта и возмущений, вырабатывать управляющие воздействия.

Если эта задача выполняется человеком, то тогда мы говорим о ручном управлении, если техническим устройством – об автоматическом управлении. Если в выработке «управлений» участвуют и люди, и технические устройства, то такое управление называют автоматизированным. В любом случае существует что-то или кто-то, что (или кто) вырабатывает управления. Для обозначения этого «что» в теории автоматического управления принят термин «управляющее устройство», или «блок управления», в более общем случае его называют блоком принятия решений. Перейти на страницу: 1 2 3 4 5 6 7