ВИДЫ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

В качестве другого примера открытой системы рассмотрим систему уличного освещения, управляемую часовым механизмом. Каждый вечер в определенное время часовой механизм замыкает контакты, электроэнергия поступает в сеть, и на улицах загораются лампы. Следует подчеркнуть, что часовой механизм является независимым блоком, он не учитывает результатов работы системы, которой управляет. Если бы необходимость в освещении возникла днем, например, из-за темной, ненастной погоды, часовой механизм не смог бы этого обнаружить.

Эффективность работы открытой системы в значительной мере зависит от тех свойств, которыми обладает управляющее устройство. Например, система уличного освещения будет выполнять свои задачи значительно лучше, если ее управляющее устройство имеет приспособление, изменяющее время включения освещения в соответствии с сезонным изменением длительности дня. Если система управляется человеком, эффективность ее работы существенно зависит от того, насколько внимательно к ней относится данный человек.

Если на процесс, управления ход самой управляемой операции оказывает большее влияние, чем какие-то внешние устройства или заранее настроенные на определенный режим работы приборы, то такая система является закрытой.

Классическим примером управляющего устройства этого типа служит комнатный термостатический обогреватель.

Как только она достигнет заданного уровня, рабочая цепь обогревателя размыкается. Эта система отличается от открытой системы тем, что здесь управляющее устройство входит как элемент в систему, которую оно обслуживает, а также тем, что управляющее устройство контролирует результаты работы управляемой им системы. Другими словами у в этом случае все четыре элемента управления принадлежат одной и той же системе.

Для закрытых систем характерно наличие обратной связи. Это означает, что на выходе системы постоянно измеряются значения параметра, выбранного в качестве управляемого, а на входе системы производятся такие изменения, цель которых состоит в ликвидации возможных ошибок или отклонений от заранее заданной величины. Однако в некоторых случаях автоматическая система не в состоянии произвести полную коррекцию:

«Работа системы нарушается, если колебания поступающей в нее энергии или изменения внутренней или внешней среды становятся слишком большими. Система с автоматическим управлением характерна тем, что она обладает рабочими компонентами, способными, несмотря на значительные изменения, выполнять, по крайней мере, некоторые из присущих им функций. В случае необходимости эти компоненты используют .незначительную часть потребляемой системой энергии для того, чтобы с помощью управления увеличить или уменьшить общее количество потребляемой

анергии или, другими словами, скомпенсировать изменившиеся условия. Уже эти элементарные представления могут служить ключом к пониманию взаимосвязей не только в искусственных автоматически управляемых системах, но и в живых организмах и их сообществах» (6].

Оказалось, что многие схемы информационного потока в предпринимательских организациях имеют вид замкнутого контура. Это утверждение станет понятным, если согласиться с тем, что любая система, которая стремится к заранее заданной цели, должна в любой момент времени

Рис.

располагать показателем меры достижения этой цели. Вообще каждая целенаправленная система имеет внутри себя замкнутые цепи управления, т. е. обратную связь.

Взаимодействие элементов контура обратной связи показано на рис. 2. Петля обратной связи включает измерение, сравнение и выдачу корректирующего воздействия.

Схемы, изображенные на рис. 1 и 2, можно сопоставить. Вход соответствует блоку воздействия; процессор можно сопоставить с производственной системой; выход представляет результаты работы системы; канал измерения соответствует чувствительному элементу; устройство сравнения (компаратор) и канал управления соответствуют блоку управления; и, наконец, цель или эталон — это контролируемый параметр.

Управление с обратной связью применяется в тех системах, где можно ожидать возникновение ошибок и которые поэтому нуждаются в корректирующем воздействии. Цель

таких систем состоит в том, чтобы сделать ошибку настолько малой, насколько это практически осуществимо.

Открытые и закрытые системы управления можно также классифицировать в зависимости от характера управляющего воздействия или применяемого чувствительного элемента, или того и другого вместе. Например, функция датчика может выполняться не одним, а несколькими чувствительными элементами или несколькими лицами.

Для увеличения надежности работы системы поток информации может распространяться не по одному, а по нескольким каналам обратной связи. Аналогично, управляющее воздействие может поступать от одного или от нескольких источников. В системе «человек — человек» на управление оказывают влияние как формальные, так и неформальные взаимоотношения [7].

В ряде случаев входные данные от многих источников (чувствительных элементов) поступают в какой-то центр. По некоторым из этих связей передаются количественные, объективные данные, но существуют также системы, в которых большая часть информации субъективна, она создает картину состояния системы, зависящую от личных впечатлений или предубеждений человека, готовившего информацию.

Можно также классифицировать процессы управления в зависимости от того, в какой точке системы вырабатывается управляющее воздействие. На одном полюсе такой классификации находятся системы, имеющие либо устройства типа «черного ящика»[19], либо людей, которые способны непосредственно в месте возникновения первичной информации воспринимать ее, сравнивать с эталонами и корректировать отклонения; на другом — системы, где все управление сосредоточено в центре. При этом информация по каналам обратной связи поступает от периферийных точек

в центр. Из центра, когда это необходимо, к месту выполнения операции передается корректирующее воздействие. В системе, включающей людей, управление может быть децентрализовано только в том случае, если цели ее периферийных элементов согласованы с целями всей организации. Это означает, что лица, принимающие участие в управлении, должны усвоить цели и задачи системы.