Характерные особенности теории и практики управления

Сигналы информации

Рис. 4. Схема неавтоматического (ручного) управления объектом

Для целесообразного управления объектом руководитель должен иметь информацию о его состоянии с помощью приборов или через исполнителей. Эта информация поступает руководителю по каналу обратной связи, сравнивается с требуемым режимом работы, и в случае необходимости на управляемый объект посылаются сигналы регулирования. Следует подчеркнуть, что объектом управления может быть не только техническое устройство, технологическая линия, но и такие сверхсложные управляемые системы, как коллектив, семья, личность. В этом случае управление системой часто бывает весьма трудным, требующим большого опыта, знаний и искусства, так как ее реакции на команды управления зачастую неадекватны, иногда даже непредсказуемы и парадоксальны.

В автоматических системах управления технологический процесс осуществляется без непосредственного участия человека (рис. 5). В этих случаях роль человека передается регулятору, который на основании полученной информации принимает соответствующее решение (эта антропоморфная, "человекоподобная" терминология прочно укрепилась в науке и технике, хотя, естественно, регулятор не "думает" и не "принимает решений").

Сигналы управления

Программа

Рис. 5. Схема автоматического управления объектом

Функции одного из самых совершенных регуляторов обычно выполняет компьютер с его колоссальным быстродействием и практически неограниченной памятью. И очень существенно, что решения компьютера абсолютно объективны, он не знает состояния похмелья, ему нельзя предложить взятку, он не реагирует ни на голубые, ни на карие глаза и не подвержен стрессам.

Комплексная автоматизация является основным направлением научных и практических исследований, имеющих целью повышение производительности труда, принципиальное увеличение надежности работы систем и создание новой информационной технологии. Области применения автоматизированных систем постоянно расширяются, они поглощают все новые и новые сферы привычной деятельности человека. Им поручается управление особо сложными технологическими процессами, доверяются системы контроля и управления системами жизнеобеспечения, автоматические системы незаменимы для управления быстро протекающими во времени или опасными для жизни человека технологическими процессами. Ведь кто-то сейчас, в эту минуту, управляет технологическим процессом производства взрывчатых веществ — пороха, динамита, тринитротолуола, нитроглицерина, кто-то занят производством высокотоксичных, ядовитых медицинских препаратов — во всех этих производственных процессах участие человека крайне нежелательно. Весь комплекс космических исследований, наведение ракеты на стратегическую цель, управление сложными энергетическими системами, где процессы протекают практически мгновенно, системы защит, блокировок, ввода резерва — ведение всех этих технологических процессов, как и многих других, совершенно невозможно без автоматических систем управления. И магистральный путь современной науки и техники — передать из ненадежных рук человека управление возможно большим количеством объектов системам комплексной автоматики, чтобы не повторились аварии и катастрофы типа чернобыльской. Из всего спектра автоматических систем (информационных, обработки информации, советующих) наиболее перспективными являются автоматизированные системы принятия решений, в которых вариант решения, рассчитанный компьютером и сверенный с системой целей, принимается к исполнению автоматически через соответствующие исполнительные механизмы.

Любопытно сравнить автоматическую систему управления с системой управления и регулирования, действующей в живом организме (нам нужны будут эти аналогии). Великий русский физиолог И. П. Павлов писал: "Животный организм как система существует среди окружающей природы только благодаря непрерывному уравновешиванию этой системы с внешней средой, т.е. благодаря определенным реакциям живой системы на попадающие на нее извне раздражения, что у более высших животных осуществляется преимущественно при помощи нервной системы в виде рефлексов". Центральная нервная система (спинной и головной мозг), выполняющая функции регулятора, связана через двигательные нервы с органами, являющимися управляемыми объектами (рис. 6).

Управляющие импульсы

Рис. 6. Схема управления органами живого организма

Рассматривая приведенные схемы управления, можно сделать вывод об их существенном структурном сходстве и о совпадении функций аналогичных элементов различных систем управления. Во всех рассмотренных системах, где роль управляющего объекта выполняет человек, регулятор или мозг, имеется замкнутый контур управления, по которому циркулирует информация, — канал связи. По каналам связи информация может быть передана различными способами: механическим, пневматическим, электрическим или с помощью нервных коммуникаций в живых организмах. Это удивительное подобие процессов управления и регулирования в машинах, живых организмах и даже в обществе (причем не только в человеческом, но также среди животных, насекомых) уже давно было отмечено учеными различных отраслей знания, изучалось ими, и можно было предвидеть выход на новые рубежи знания.

Кибернетика

Такой прорыв произошёл в 1948 г., когда профессор математики Массачусетского технологического института Норберт Винер опубликовал свою знаменитую книгу "Кибернетика, или Управление и связь в животном и машине", провозгласив рождение новой науки.

 Скачать реферат