sistemnii_analiz_v_ypravlenii_V (998781), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

P_УС2 : {D₂, U_нач.}  U;

P_УС3 : {U, A_нач.}  A,

где D_2нач., U_нач и A_нач. – соответственно начальные состояния соответствующих систем первичных сбора и обработки информации, выработки управленческих решений и реализации управленческих воздействий.

Процессор управляющей системы может быть приведен и в целом, без выделения указанных выше составных процессоров, а именно в виде:

P_УС : {D₁ ,A_нач.}  A.

Важно подчеркнуть, что управленческие решения и воздействия, обосновываемые в текущий момент времени, могут распространяться как на текущий, так и на все или некоторые последующие моменты или периоды времени. И это связано не обязательно с распределенными во времени мерами и мероприятиями, а с целесообразностью начала их реализации в какой-либо будущий момент времени. Управленческие решения и управленческие воздействия могут носить характер отмены ранее санкционированных.

На практике достаточно часто матрица D₁ рассматривается в качестве развернутых во времени показателей состояния объекта управления. При этом время может рассматриваться как непрерывная, так и дискретная переменная, которая присутствует всегда и поэтому может быть не представлена в описании процессоров.

Процессор замкнутой системы управления отражает только связь состояния управляемого управляющей системой объекта управления с начальными состояниями объектов, составляющих эту систему управления, а именно:

P_ЗС: {D_1нач., D_2нач., U_нач., A_нач., E₁, E₂}  D₁.

Для этого процессора управленческие решения, управленческие воздействия, часть данных о состоянии объекта управления являются внутренними или промежуточными выходами и/или входами.

Отображаемые (трансформируемые, преобразовываемые) процессором воздействия являются его входами (при переходе к описанию процессора – входными или экзогенными переменными), а его состояние – выходом (при переходе к описанию процессора – соответственно выходными или эндогенными переменными). В описании процессора объекта управления фигурируют также и те параметры управления, которые соответствуют его самовоздействиям. Характеристики внешних по отношению к системе управления воздействий являются параметрами управления, но параметрами ни системы управления, ни объекта управления, ни управляющей системы не являются.

Характер входов и выходов объекта определяется характером описывающих их переменных – детерминированные описываются детерминированно, стохастические – стохастически, а неопределенностные – неопределенностно.

Во всех указанных процессорах учитываются все недетерминированности (стохастичности и неопределенности), присущие его характеристикам или характеристикам подобъектам, а также структуре объекта в части множества объектов и связей, если он представляет собой систему. Поэтому если вход процессора характеризуется стохастической переменной, то выходная переменная, как правило, также является стохастической. Единственное исключение, – когда процессор представляет собой оператор детерминизации. Так, например, если он реализует операцию, соответствующую оценке начальных или центральных моментов, иных статистик, то при случайном входе имеет место детерминированный выход.

Для случая неопределенностного входа (характеризуемого неопределенностной величиной) исключений не известно. Поэтому фактор неопределенности является заведомо доминирующим. Если в числе входов процессора присутствуют и стохастические и неопределенностные, то его выходы признаются неопределенными. Однако при этом процессор не изменяет своего детерминированного характера. В свою очередь, сам процессор может, как уже отмечалось в приведенном выше классифицированни процессоров, содержать стохастичности и/или неопределенности структурного и функционально-параметрического («правилового») характера.

В результате получается классификация ситуаций, отраженная в табл. 1.1.

В теории автоматического регулирования одним из базовых является понятие передаточной функции. Его иногда некорректно переносят и используют для замещения понятия описания процессора или даже самого процессора. Такая замена может быть признана корректной, во-первых, только для случая описания, и, во-вторых, для случая детерминированных входных переменных и процессора и их представления в виде разностных или интегро-дифференциальных уравнений.

Таблица 1.1

Характер выходной переменной в зависимости
от характера входных переменных и процессора

Можно строго доказать, что процессор управляющей системы и процессор замкнутой системы управления определяются процессором объекта управления. В некоторых частных случаях их описания даже аналитически выражаются через его описание. Точно также можно строго доказать, что степень динамичности процессора управляющей системы должна быть не ниже, чем у объекта управления. В теории автоматического регулирования показывается, что уровень (порядок) астатизма контура обратной связи в устойчивой системе управления должен быть не ниже уровня астатизма объекта управления.

В принципе система управления может предусматривать введение отрицательной обратной связи, когда управленческие решения вырабатываются с целью минимизации отклонений в любом направлении относительно заданного состояния объекта управления, а может – введение положительной обратной связи, когда возникающие отклонения в состоянии объекта управления усиливаются управляющей системой. Как правило, для сферы экономики оба этих вида обратной связи являются непригодными и вводится специальная обратная связь, минимизирующая нецелесообразные для субъекта управления и максимизирующая целесообразные для него отклонения, т.е. отрицательно-положительная (смешанная, избирательная) обратная связь.

Среди систем управления принято, в частности, выделять непрерывные и дискретные. В непрерывных системах управления время рассматривается как протекающее непрерывно, а в дискретных – по дискретным шагам, т.е. в первом случае изменение состояния системы управления происходит непрерывно, а во втором случае – в фиксированные моменты времени. Разумеется, речь идет не о самом времени как таковом – оно универсально, а времени наблюдений за состоянием. При этом, как правило, в дискретных системах управления осуществляется в равноотстоящие друг от друга моменты времени. Важно подчеркнуть, что характер дискретности управляющей системы и объекта управления должен быть согласован. При этом определяющим, первичным является объект управления. Непрерывному объекту управления может быть искусственно (принудительно) придан дискретный характер за счет дискретизации моментов наблюдения его состояния и реализации управленческих решений.

Соответствующие сочетания представлены в табл. 1.2.

Таблица 1.2

Зависимость дискретности системы управления
от дискретности объекта управления и управляющей системы

Характер системы управления

Варианты смешанной системы (см. табл. 1.2) имеют следующие важные особенности, а именно:

- в случае «Cмешанная 1» непрерывность функционирования управляющей системы может быть объяснена только поиском и использованием максимального количества дополнительной информации, связанной с целевой ориентацией ЛПР. Как правило, даже в самых сложных управленческих ситуация такие процессы не реализуются и данное сочетание не применяется;

- в случае «Смешанная 2» дискретность управляющей системы потенциально способна привести к частичной потере управляемости – в моменты между функционированием управляющей системы состояние объекта управления в общем случае может отклониться на произвольное значение и достичь неприемлемого уровня.

Из тех же соображений характеристики временнóй дискретизации состояния объекта управления и управляющей системы, как правило, отождествляются по величине, а сами моменты изменения состояния имеют некоторый временнóй сдвиг друг относительно друга, связанный с небесконечно быстрой реакцией управляющей системы на изменившееся состояние объекта управления. При этом моменты изменения состояния управляющей системы отстают на некоторое время, т.е. происходят с некоторым отставанием относительно момента оценки состояния объекта управления. Естественно, что это временнóе смещение в общем случае при своем увеличении уменьшает возможности по устранению отклонений состояния объекта управления. Исходя из соображений нецелесообразности управления по старому состоянию объекта управления при наличии информации о новом, следует ориентироваться на то, что протяженность периода выработки управленческого решения не будет выходить за интервал дискретности объекта управления. Однако на практике встречаются и управляющие системы, которые ориентированы на управление с заведомым опозданием – когда, по крайней мере, реализация управленческих воздействий происходит уже вслед за получением данных о состоянии объекта управления в новый дискретный момент. Поэтому соответствующий периодический процесс управления может иметь теоретически любое фазовое отставание по отношению к управляемому процессу – процессу изменения состояния объекта управления.

Дискретность объекта управления и управляющей системы определяется:

- их физической природой;

- жестко введенными внешними ограничениями (например, законодательного характера);

- внутренними ресурсными ограничениями, не позволяющими наблюдать слишком часто за состоянием объекта управления, вырабатывать управленческие решения и реализовывать управленческие воздействия;

- субъективными предпочтениями и соответствующими назначениями ЛПР;

- временными рамками оцениваемости состояния и реализуемости управленческих воздействий;

- соображениями оптимизации затрат на осуществление управления.

Применительно к организационно-экономической сфере:

- объекты управления и управляющая система существуют в непрерывном времени (так называемые непрерывные производства или производства непрерывного цикла) или в прерывистом, скважном времени, в котором период производства сменяется периодом приостанова производственно-хозяйственной деятельности и затем, в свою очередь, сменяется периодом функционирования и т.д. При этом такой последовательный цикл имеет некие регулярности. В самом деле, в пределах суток происходит смена рабочего времени нерабочим, в пределах недели имеется, как правило, два выходных или нерабочих дня, а в пределах календарного года имеются еще и детерминированные праздничные дни;

- объект управления существует в изначально непрерывном времени в течение периода его функционирования, а в период простоя его можно условно признать таковым. Однако он подвергается косвенной, но непременной дискретизации, т.к. организовать режим оценки состояния объекта управления в режиме абсолютно реального времени практически невозможно, тем более что некоторые аспекты состояния экономического объекта управления имеют принципиально дискретный характер, будучи, например, привязаны к срокам представления разного рода отчетности и экономическим операциям типа распределения прибыли участниками предприятия;

Характеристики

Список файлов книги