Читать онлайн «"Мастер и Маргарита": гимн демонизму? либо Евангелие беззаветной веры». Страница 83

«принцип управления», употребительные в технических вариациях тео-

рии управления, потому, что подразумевается схема архитектуры струк-

туры, осуществляющей процесс управления, т.е. схема каналов информа-

ционного обмена элементов структуры друг с другом и внешней средой. А

одни и те же «принципы управления» могут быть реализованы на основе

различных схем управления.

306

Глава 6. Достаточно общая теория управления (в крат-

ком изложении)

(значение этих терминов будет пояснено далее в разделе 8) строят-

ся на основе одной из следующих схем управления и (или) их со-

четании в объемлющей замкнутой системе. Разные схемы (не

способы) управления обеспечивают для одних и тех же объектов в

одних и тех же условиях различную гибкость реагирования на воз-

мущающие воздействия и различный максимально достижимый

уровень качества управления. Будучи реализованы на одних и тех

же объектах, они обеспечивают им разные запасы устойчивости

управления. Схемы управления отличаются одна от другой распре-

делением по компонентам замкнутой системы полной функции

управления.

Структура, реализующая схему управления, может быть полно-

стью размещена на объекте, либо какие-то её элементы могут быть

размещены вне управляемого объекта по разным причинам. Част-

ным случаем такого варианта является дистанционное управление,

когда на объекте размещены преимущественно исполнительные

элементы структуры, которые не жалко потерять или которые заве-

домо невозможно сохранить. Последнее часто имеет место по отно-

шению к команде марионеточных политиков, изображающих ре-

альную власть, а также при употреблении роботов 1 в опасной об-

становке.

Программная схема управления. Внешние обратные связи

после включения схемы в процесс управления в замкнутой систе-

ме отсутствуют: текущая информация о состоянии внешней среды

и положении объекта в ней в системе управления не используется.

Управляющий сигнал является функцией времени и, возмож-

но, — информации, поступающей по каналам внутренних

обратных связей.

Учёт влияния на поведение объекта всех возмущающих воздей-

ствий производится на стадии проектирования и создания объекта

и (или) системы управления им и программы управления. Уровень

максимально возможного качества управления является функцией

соответствия программы управления реальным условиям её реа-

лизации, поскольку замкнутая система не реагирует на реальное

воздействие внешней среды. Гибкость поведения отсутствует.

1 Хотя в толпо-«элитарном» обществе политики редко не представ-

ляют собой роботов — биороботов.

307

Основы социологии

Программно-адаптивная схема управления. Внешние обрат-

ные связи в системе есть.

Управляющий сигнал является функцией реальных парамет-

ров внешней среды и замкнутой системы, информация о кото-

рых поступает по цепям внешних и внутренних обратных свя-

зей. Но в то же время управляющий сигнал является и одно-

значной функцией программы (закона управления) в том

смысле, что одинаковой информации, поступающей по цепям

обратных связей, всегда соответствует один и тот же управляю-

щий сигнал.

Эту тождественность реакции «вход — выход» можно пони-

мать и в смысле соответствия статистических характеристик

управляющего сигнала информации, поступающей по цепям

обратных связей. Реакция системы на возмущение до некоторой

степени гибкая в том смысле, что управляющий сигнал и реакция

замкнутой системы на возмущения — функция этих возмущений.

Программно-адаптивная схема может реализовывать разные

принципы управления. Отметим два наиболее часто встречаю-

щихся: управление по возмущению, и управление по отклонению.

В первом случае система управления вырабатывает управляющий

сигнал на основе измерения в процессе управления непосред-

ственно возмущающего воздействия. Во втором случае система

управления вырабатывает управляющий сигнал на основе измере-

ния контрольных параметров и оценки их отклонений от значе-

ний, характеризующих идеальный режим управления. При необхо-

димости оба принципа могут сочетаться в одной и той же системе

управления.

Предположим, что мы проектируем систему автоматического

управления температурным режимом в помещении. Мы можем по-

строить её так, что обогреватели будут включаться в результате

регистрации системой падения температуры в помещении ниже

заданного значения. Это будет реализацией принципа управления

по отклонению.

Но мы можем построить систему такого назначения и иначе.

Поскольку температура в помещении обычно падает после того,

снизится среднесуточная температура наружного воздуха, остынут

стены помещения и в него попадёт холодный наружный воздух, то

мы имеем возможность регистрировать температуру наружного

воздуха, вычислять среднесуточную температуру, и, не дожидаясь

308

Глава 6. Достаточно общая теория управления (в крат-

ком изложении)

того момента, когда стены остынут и начнётся снижение темпера-

туры в помещении, давать команду на включение обогревателя в

каком-то режиме немедленно в случае снижения среднесуточной

температуры до заданного порогового значения. Это будет реализа-

цией принципа управления по возмущению.

Кроме того, режим функционирования обогревателя может

быть функцией разницы среднесуточной наружной температуры и

текущего значения температуры в помещении. В последнем вари-

анте в программно-адаптивной схеме управления будут сочетаться

оба принципа управления — по возмущению и по отклонению.

Если нет возможности измерять контрольный параметр непо-

средственно в процессе управления (то есть в отношении него разо-

рваны внешние и внутренние обратные связи), то в таком случае

вместо не поддающегося непосредственному измерению значения

контрольного параметра может быть использована его косвенная

оценка на основе его производных, интегральных и иным образом

информационно с ним связанных параметров, которые измеряются

непосредственно. Однако в этом случае программно-адаптивное

управление имеет свойство неограниченно накапливать с течением

времени ошибку рассогласования по контрольному параметру.

Причина неограниченного накопления ошибки управления по

контрольному параметру — накопление ошибок измерения и

преобразования измеренных величин в процессе косвенной оценки

необходимой характеристики.

Примерами такого рода ошибок полна летопись морских ката-

строф, когда навигаторы, не видя берега в течение многих недель,

из-за плохой погоды не видя звёзд, вынуждены были определять

место корабля по счислению (на основе расчётов), и из-за ошибок

в измерении скорости хода, ошибок в оценке влияния ветра и

течений, неточности хода корабельных хронометров (часов) и оши-

бочного показания компасов теряли точные координаты (место) и

гибли на камнях, которые по их расчётам должны были находить-

ся за много миль от них. Таков же механизм накопления ошибок

инерциальными навигационными системами, употребляемыми в

ракетно-космической технике, на подводных лодках и системах

оружия, в которых текущие координаты объекта определяются на

основе ввода исходных координат, измерения ускорений и их дву-

кратного интегрирования.

309

Основы социологии

Качество управления при употреблении программной схемы

ниже в сопоставлении с программно-адаптивной при одинаковой

алгоритмике моделирования поведения объекта, положенной в

основу формирования управляющего сигнала. Но и возможное ка-

чество управления при программно-адаптивной схеме может ока-

заться ниже минимально необходимого уровня в сложившихся

условиях.

Допустим, что в какой-то момент времени вектор ошибки упра-

вления равен нулю. Но в какой-то момент времени, даже в тот же

самый, замкнутая система будет подвергаться ненулевому возму-

щающему воздействию. Если бы в состав замкнутой системы вхо-

дила идеальная система управления, то она формировала бы

управляющий сигнал так, что управляющее воздействие в каждый