Схемы управления
Все замкнутые системы при структурном и бесструктурном
управлении (и самоуправлении) строятся на основе одной из следующих
схем управления [35] и (или) их сочетании 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 возмущающие 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 распределением
по компонентам замкнутой системы полной функции управления.
Структура, реализующая схему управления, может быть полностью
размещена на объекте, либо какие-то её элементы могут быть размещены
вне управляемого объекта по разным причинам. Частным случаем такого
варианта является дистанционное управление, когда на объекте размещены
преимущественно исполнительные элементы структуры, которые не жалко
потерять или которые заведомо невозможно сохранить. Последнее часто
имеет место по отношению к команде политиков, изображающих
реальную власть, а также при употреблении роботов в опасной обстановке
(хотя в толпо-“элитарном” обществе политики редко не представляют
собой роботов — биороботов).
ПРОГРАММНОЕ УПРАВЛЕНИЕ
Внешние обратные связи после включения схемы в процесс
управления в замкнутой системе отсутствуют: текущая информация о
состоянии внешней среды и положении объекта в ней в системе управления
не используется.
Управляющий сигнал является функцией времени и, возможно,
информации, поступающей по каналам внутренних обратных связей. Учёт
влияния на поведение объекта всех возмущающих воздействий
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 реализации, поскольку
замкнутая система не реагирует на реальное воздействие внешней среды.
Гибкость поведения отсутствует.
ПРОГРАММНО-АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ
Внешние обратные связи в системе есть. Управляющий сигнал
является функцией реальных параметров внешней среды и замкнутой
системы, информация о которых поступает по цепям внешних и
внутренних обратных связей. Но в то же время управляющий сигнал
является и однозначной функцией программы (закона управления) в том
смысле, что одинаковой информации, поступающей по цепям обратных
связей, всегда соответствует один и тот же управляющий сигнал. Эту
тождественность реакции «вход — выход» можно понимать 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 встречающихся: управление по
возмущению, и управление по отклонению. В первом случае система
управления вырабатывает управляющий сигнал на основе измерения в
процессе управления возмущающего непосредственно воздействия. Во
втором случае система управления вырабатывает управляющий сигнал на
основе измерения контрольных параметров и оценки их отклонений от
значений, характеризующих идеальный режим управления. При
необходимости оба принципа могут сочетаться в одной и той же системе
управления.
Предположим, что мы проектируем систему автоматического
управления температурным режимом в помещении. Мы можем построить
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 того момента, когда стены
остынут и начнётся снижение температуры в помещении, давать команду
на включение обогревателя в каком-то режиме немедленно в случае
снижения среднесуточной температуры до заданного порогового значения.