Управление как процесс достижения цели

Что же такое управление?

Управление каким-либо объектом – это процесс воздействия на него с целью обеспечения желаемых характеристик его функционирования.

Для реализации управления исходно необходимы два компонента: информация и ресурсы.

Информация, на основе которой рассчитывается управляющее воздействие, как в автоматической, так и в неавтоматической системе, включает в себя три компонента:

1) информацию о желаемом состоянии объекта или желаемом изменении его состояния, т.к. пока нет «желания» - нет цели – нет и объекта управления, поэтому эта составляющая информации является обязательной для реализации управления;

2) информацию о фактическом, текущем (в текущий момент времени) состоянии объекта;

3) информацию о текущем состоянии среды, в которой функционирует объект, и которая на него воздействует, изменяя характеристики его функционирования.

Наличие ресурсов на управление означает, что имеется возможность целенаправленного воздействия на объект (т.е. воздействия, осуществляемого для достижения целей управления), которого достаточно для компенсации последствий воздействия среды на объект. Использование этих ресурсов будем называть управляющими воздействиями.

Пример. Управление микроклиматом в помещении. Цель управления – обеспечить благоприятные для работы параметры микроклимата: температуру θ_п, влажность w_п, концентрацию СО₂ – .

Информация, которая нужна для управления:

- о желаемом состоянии объекта ;

- о фактическом текущем состоянии объекта

- о текущем состоянии среды, в которой находится объект: температуре окружающей среды, влажности, освещенности окон помещения солнцем, направлении и скорости ветра, притоках тепла, влаги и СО₂ от людей, работающих в помещении и т.д.

Наличие ресурсов на управление означает, что имеется возможность обеспечить:

- необходимые притоки тепла (холода) на обогрев (охлаждение) помещения до желаемой температуры

- обеспечить увлажнение (осушение) воздуха в помещении до желаемой влажности

- обеспечить приток свежего воздуха для снижения концентрации СО₂

Использование этих ресурсов для целенаправленного изменения текущего состояния объекта означает реализацию управляющих воздействий на объект управления. Их суть состоит во включении, отключении, изменении мощности нагревателей (охладителей), увлажнителей (осушителей), приточной вентиляции.

Объект управления может относится к технике, обществу или живой природе. Общими проблемами управления занимается наука кибернетика. Ее «отец» Норберт Винер доказал общность закономерностей процессов управления для всех видов объектов.

ТАУ – раздел кибернетики, который занимается проблемами управления антропогенными, т.е. созданными человеком, объектами.

Управление такими объектами может осуществляться: а) человеком (неавтоматическое, «ручное» управление); б) специальными техническими средствами (автоматическое управление).

Основные преимущества автоматического управления перед ручным:

- отсутствие субъективных факторов (усталость, невнимательность), вызывающие ошибки в управлении, которые приводят к снижению эффективности работы объекта управления, а грубые ошибки могут привести к тяжелым последствиям

- повышая «интеллектуальный уровень» технических средств управления можно управлять объектом, т.к. это мог бы делать идеально подготовленный, осознающий все особенности объекта, человек-оператор. Т.е. замену реального человека-оператора, со всеми его недостатками, можно рассматривать как привлечение на работу оператора высочайшей квалификации, который ко всему прочему не требует соответствующей зарплаты. Причем такие «операторы» легко «размножаются» - тиражируются.