Юсуф Азимов - Современные системные технологии в отраслях экономики. Учебное пособие

Понятие системы, наряду с понятием управления , является фундаментальным понятием кибернетики. Любая реально существующая система состоит из конкретных объектов, в качестве которых могут выступать технические устройства, люди, управляющие этими устройствами, материальные ресурсы и т. п. Эти объекты связаны между собой и с окружающим миром определенными связями, представляющими собой силы, потоки энергии, вещества, информации. Однако кибернетика отвлекается от физического содержания свойств объектов и связей и рассматривает реальную систему как абстрактное множество элементов, наделенных общими свойствами и находящихся друг с другом в некоторых отношениях, определяемых характером существующих связей. Такое представление позволяет отказаться от привычного разделения систем на механические, электрические, химические, биологические и т. п. и ввести понятие абстрактной кибернетической системы как совокупности взаимосвязанных и воздействующих друг на друга элементов.

Рассмотрение системы как совокупности элементов дает возможность привлечь для ее математического описания аппарат теории множеств. При этом в ряде важных случаев связи между элементами удобно описываются с помощью аппарата математической логики.

Целью кибернетики является управление системами. Для суждения о путях решения этой задачи необходимо четко представить себе смысл термина «управление».

В широком смысле слова под управлением понимают организационную деятельность, осуществляющую функции руководства чужой работой, направленной на достижение определенных целей. Процесс управления состоит в принятии решений о наиболее целесообразных действиях в той или иной сложившейся ситуации. Человек, осуществляющий управление, принимает решения, оценивая окружающую обстановку с помощью информации, получаемой от своих органов чувств, измерительных приборов, других, лиц. Во многих случаях этой информации оказывается недостаточно для однозначной оценки обстановки. Тогда человек использует свой опыт, свои знания, память, интуицию. Замечательным свойством человека является способность принимать решения в условиях значительной неопределенности в отношении окружающей обстановки.

В теории современной технологии управление предусматривает решение практических производственных задач, на правленных на обеспечение максимальной эффективности производственного процесса за счет выбора организационной структуры производства, технической базы и технологических решений.

Как следует из приведенного выше определения понятия управления, любую управляемую систему можно представить в виде совокупности двух частей: управляемой части, называемой объектом управления, и управляющей части, называемой управляющим устройством или оператором.

На рис. 2.2 приведена структурная схема, показывающая основные потоки информации в управляемой кибернетической системе.

Рис. 2.2. Структурная схема оптимального управления современным технологическим процессом

Система управления технологическим процессом предусматривает разработку его математической модели в виде функциональной зависимости входных и выходных параметров состояния в виде математической модели = f ( ) . Модель может быть представлена в эмпирической, аналитической или аналоговой форме. Задача управления технологическим процессом предусматривает поиск условий оптимальности целевого критерия R→opt(min,max), что реализуется за счет выработки управляющего сигнала – отрицательной обратной связи (—)U. Отрицательная обратная связь направлена на «гашение» отклонения выходного параметра от его расчетного значения . В частном случае в качестве критерия оптимальности можно использовать сумму квадратов отклонений расчетных и измеряемых параметров: