Исследование систем управления: учебное пособие

Система управления охватывает совокупность элементов и подсистем, объединенных общим назначением. Часть системы управления, не подлежащая дальнейшей дифференциации в рамках данной системы, называется элементом . Свойства системы управления не сводятся к совокупности свойств входящих в нее элементов. Например, может какая-либо совокупность являться системой? Совокупность разбросанных журналов и книг на чердаке дома никто не назовет системой. В данном примере мы не видим упорядочения вещей (элементов), цели расстановки и их систематизации. Однако совокупность расставленных журналов и книг в библиотеке с определенной целью представляет собой систему. Наличие цели является важнейшим свойством системного представления исследуемого объекта. Поэтому, становясь частью системы, элемент приобретает дополнительные системные свойства, отражающие участие данного элемента в реализации функциональных возможностей системы и достижении поставленных целей.

Для реализации цели в системе обязательно возникает определенная организация элементов. Эта организация дает возможность системе противостоять воздействию внешних возмущающих факторов (т. е. делает систему устойчивой по отношению к внешним возмущениям). Устойчивая система управления, как правило, характеризуется постоянством структуры и процессов функционирования в течение достаточно продолжительного интервала времени. Это означает, что в широком смысле система должна быть управляемой , т. е. под управлением мы будем понимать организацию процессов для достижения намеченных целей при изменяющихся внешних и внутренних условиях.

На рисунке 1.1 приведен пример управления технологическим процессом с элементами технической системы. Целевая ориентация структуры данной системы управления направлена на поддержание измеряемых выходных параметров (блок «Измерительное устройство»). В результате этого должно обеспечиваться максимальное соответствие этих параметров заранее заданным технологическим параметрам (блок «Задающее устройство») при изменении возмущающих воздействий внешней среды и отклонениях внутренних условий.

Рис. 1.1. Техническая система управления технологическим процессом