Ëþáîé öåëåíàïðàâëåííûé ïðîöåññ, ïðîèñõîäÿùèé â ìàøèíå, æèâîì îðãàíèçìå èëè âûïîëíÿåìûé ÷åëîâåêîì, ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îðãàíèçîâàííóþ ñîâîêóïíîñòü îïåðàöèé, êîòîðûå óñëîâíî ìîæíî ðàçáèòü íà äâå ãðóïïû: ðàáî÷èå îïåðàöèè è îïåðàöèè óïðàâëåíèÿ. Ðàáî÷èå îïåðàöèè — ýòî äåéñòâèÿ, íåîáõîäèìûå íåïîñðåäñòâåííî äëÿ âûïîëíåíèÿ ïðîöåññà â ñîîòâåòñòâèè ñ ïðèðîäîé è çàêîíàìè, îïðåäåëÿþùèìè õîä ïðîöåññà. Íàïðèìåð, ïðîöåññ îáðàáîòêè äåòàëè íà òîêàðíîì ñòàíêå ñîñòîèò èç òàêèõ ðàáî÷èõ îïåðàöèé, êàê çàêðåïëåíèå äåòàëè, ïîäà÷à ðåçöà, ñíÿòèå ñòðóæêè è äð. Äëÿ äîñòèæåíèÿ öåëè ïðîöåññà ðàáî÷èå îïåðàöèè äîëæíû îðãàíèçîâûâàòüñÿ è íàïðàâëÿòüñÿ äåéñòâèÿìè äðóãîãî ðîäà — îïåðàöèÿìè óïðàâëåíèÿ. Òàê, â ïðîöåññå òîêàðíîé îáðàáîòêè äåòàëè ñîâåðøàþòñÿ òàêèå îïåðàöèè óïðàâëåíèÿ, êàê ñâîåâðåìåííîå âêëþ÷åíèå è âûêëþ÷åíèå ñòàíêà, ïîääåðæàíèå çàäàííîãî ÷èñëà îáîðîòîâ çàãîòîâêè, öåëåíàïðàâëåííîå èçìåíåíèå ñêîðîñòè, íàïðàâëåíèÿ äâèæåíèÿ ðåçöà è ò. ï. Ñîâîêóïíîñòü îïåðàöèé óïðàâëåíèÿ îáðàçóþò ïðîöåññ óïðàâëåíèÿ. Ñèñòåìà, â êîòîðîé îñóùåñòâëÿåòñÿ ïðîöåññ óïðàâëåíèÿ, íàçûâàåòñÿ ñèñòåìîé óïðàâëåíèÿ.  ñòðóêòóðíîì àñïåêòå ëþáóþ ñèñòåìó óïðàâëåíèÿ ìîæíî ïðåäñòàâèòü âçàèìîñâÿçàííîé ñîâîêóïíîñòüþ îáúåêòà óïðàâëåíèÿ (óïðàâëÿåìîé ïîäñèñòåìû) è óïðàâëÿþùåãî îðãàíà (óïðàâëÿþùåé ïîäñèñòåìû)Îáúåêòîì óïðàâëåíèÿ ìîãóò áûòü îòäåëüíûé ìåõàíèçì, ìàøèíà, ñòàíîê, àãðåãàò, áðèãàäà ðàáî÷èõ èëè îòäåëüíûé ðàáî÷èé, öåõ èëè âñå ïðåäïðèÿòèå, ïðîèçâîäñòâåííîå îáúåäèíåíèå èëè îòðàñëü íàðîäíîãî õîçÿéñòâà.  êà÷åñòâå óïðàâëÿþùåãî îðãàíà ìîæíî ðàññìàòðèâàòü óñòðîéñòâî èëè ÷åëîâåêà, óïðàâëÿþùèõ ñòàíêîì, àãðåãàòîì, ìåõàíèçìîì. Óïðàâëÿþùèì îðãàíîì ÿâëÿþòñÿ òàêæå áðèãàäèð, îñóùåñòâëÿþùèé ðóêîâîäñòâî áðèãàäîé, óïðàâëåí÷åñêèé ïåðñîíàë öåõà, çàâîäà èëè îòðàñëåâîãî ìèíèñòåðñòâà. Ëþáîé ïðîöåññ óïðàâëåíèÿ äîëæåí áûòü öåëåíàïðàâëåííûì. Ýòî çíà÷èò, ÷òî óïðàâëÿþùåìó îðãàíó äîëæíà áûòü èçâåñòíà öåëü óïðàâëåíèÿ, ò. å. èíôîðìàöèÿ, èñïîëüçóÿ êîòîðóþ ìîæíî îïðåäåëèòü æåëàåìîå ñîñòîÿíèå îáúåêòà óïðàâëåíèÿ. Óïðàâëÿþùèé îðãàí âîçäåéñòâóåò íà îáúåêò óïðàâëåíèÿ òàê, ÷òîáû åãî ñîñòîÿíèå ñîîòâåòñòâîâàëî æåëàåìîìó. Îáúåêò óïðàâëåíèÿ ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé îòêðûòóþ ñèñòåìó, à çíà÷èò, íàõîäèòñÿ â äèíàìè÷åñêîì âçàèìîäåéñòâèè ñ âíåøíåé ñðåäîé. Âëèÿíèå âíåøíåé ñðåäû íà îáúåêò óïðàâëåíèÿ, êàê ïðàâèëî, íîñèò íåêîíòðîëèðóåìûé õàðàêòåð è âûðàæàåòñÿ â ñëó÷àéíîì èçìåíåíèè åãî ñîñòîÿíèÿ. Âîçäåéñòâèå îêðóæàþùåé ñðåäû íà îáúåêò óïðàâëåíèÿ íàçûâàþò âîçìóùàþùèì âîçäåéñòâèåì. Âñå ñêàçàííîå ïîçâîëÿåò äàòü áîëåå ïîëíîå îïðåäåëåíèå. Óïðàâëåíèå åñòü îñóùåñòâëåíèå ñîâîêóïíîñòè âîçäåéñòâèé íà îáúåêò, âûáðàííûõ èç ìíîæåñòâà âîçìîæíûõ âîçäåéñòâèé íà îñíîâàíèè ïðîãðàììû óïðàâëåíèÿ, èíôîðìàöèè î ïîâåäåíèè îáúåêòà, ñîñòîÿíèè âíåøíåé ñðåäû è íàïðàâëåííûõ íà ïîääåðæàíèå èëè óëó÷øåíèå ôóíêöèîíèðîâàíèÿ îáúåêòà äëÿ äîñòèæåíèÿ çàäàííîé öåëè. Èëè, èíûìè ñëîâàìè, óïðàâëåíèå åñòü ôóíêöèÿ ñèñòåìû, íàïðàâëåííàÿ ëèáî íà ñîõðàíåíèå åå îñíîâíîãî êà÷åñòâà (ò. å. ñîâîêóïíîñòè ñâîéñòâ, óòåðÿ êîòîðûõ ïðèâîäèò ê ðàçðóøåíèþ ñèñòåìû), ëèáî íà âûïîëíåíèå íåêîòîðîé ïðîãðàììû, îáåñïå÷èâàþùåé óñòîé÷èâîñòü ôóíêöèîíèðîâàíèÿ è äîñòèæåíèå îïðåäåëåííîé öåëè. Ñîîòâåòñòâåííî ñèñòåìîé óïðàâëåíèÿ íàçûâàþò ñèñòåìó, â êîòîðîé ðåàëèçóþòñÿ ïåðå÷èñëåííûå âûøå ôóíêöèè óïðàâëåíèÿ.  ñèñòåìå óïðàâëåíèÿ, òàêèì îáðàçîì, âñåãäà ìîæíî âûäåëèòü, êàê ìèíèìóì, äâå ïîäñèñòåìû: óïðàâëÿþùóþ è óïðàâëÿåìóþ. Ïåðâàÿ îñóùåñòâëÿåò ñîáñòâåííî ôóíêöèè óïðàâëåíèÿ, âòîðàÿ ÿâëÿåòñÿ îáúåêòîì óïðàâëåíèÿ. Õàðàêòåðíîé ÷åðòîé îáùåé òåîðèè óïðàâëåíèÿ ÿâëÿåòñÿ ñîâìåñòíîå èçó÷åíèå ïðîöåññîâ óïðàâëåíèÿ íà ïðîèçâîäñòâå, â òåõíè÷åñêèõ óñòðîéñòâàõ è â æèâûõ îðãàíèçìàõ. ×òî æå äàåò íàì ïðàâî ñðàâíèâàòü ïðîöåññû óïðàâëåíèÿ â ñòîëü îòëè÷àþùèõñÿ êà÷åñòâåííî äðóã îò äðóãà ñèñòåìàõ? ×òîáû óñòàíîâèòü íàëè÷èå ïîçâîëÿþùèõ ýòî äåëàòü àíàëîãèé, ðàññìîòðèì íåñêîëüêî îáùèõ áëîê-ñõåì óïðàâëåíèÿ, îòíîñÿùèõñÿ ê ðàçëè÷íûì ñèñòåìàì. Âîçäåéñòâèå ðóêîâîäèòåëÿ íà óïðàâëÿåìûé îáúåêò ìîæåò îñóùåñòâëÿòüñÿ ìåõàíè÷åñêèì ïóòåì — ïðè ïîìîùè ðû÷àãîâ èëè ãèáêèõ òÿã, ãèäðàâëè÷åñêîãî èëè ïíåâìàòè÷åñêîãî ïðèâîäà; ýëåêòðè÷åñêèì ïóòåì — èçìåíåíèåì ïîäâîäèìûõ òîêîâ è íàïðÿæåíèé èëè èçìåíåíèåì ÷àñòîòû ïåðåìåííûõ òîêîâ, ñåðèé ýëåêòðè÷åñêèõ èìïóëüñîâ è ò. ï.; ïðè ïîìîùè óñòíûõ ðàñïîðÿæåíèé — ïî òåëåôîíó èëè ïî ëþáîìó äðóãîìó êàíàëó ñâÿçè, åñëè óïðàâëÿåìûé îáúåêò, íàïðèìåð öåõ, êîíâåéåð èëè çàâîä, èìååò èñïîëíèòåëåé, óïðàâëÿþùèõ àãðåãàòàìè â ñîîòâåòñòâèè ñ âîëåé ðóêîâîäèòåëÿ. Âñå ïåðå÷èñëåííûå è ìíîãèå äðóãèå ñðåäñòâà ïåðåäà÷è ñèãíàëîâ óïðàâëåíèÿ îáðàçóþò öåïü óïðàâëåíèÿ îáúåêòîì èëè ñâÿçóþùóþ ëèíèþ — ïðÿìóþ öåïü âîçäåéñòâèÿ íà óïðàâëÿåìûé îáúåêò. Åñòåñòâåííî, ÷òî öåëåñîîáðàçíîå óïðàâëåíèå îáúåêòîì íåâîçìîæíî, åñëè ðóêîâîäèòåëü íå çíàåò ñîñòîÿíèÿ îáúåêòà, íå èìååò âîçìîæíîñòè ëè÷íî, ïðè ïîìîùè ïðèáîðîâ èëè ÷åðåç èñïîëíèòåëåé êîíòðîëèðîâàòü ïåðèîäè÷åñêè èëè íåïðåðûâíî ôàêòè÷åñêîå ñîñòîÿíèå îáúåêòà è âûïîëíåíèå êîìàíä óïðàâëåíèÿ. Ðóêîâîäèòåëü äîëæåí ïîëó÷àòü ïî òàê íàçûâàåìîìó êàíàëó îáðàòíîé ñâÿçè èíôîðìàöèþ î ôàêòè÷åñêîì ïîâåäåíèè óïðàâëÿåìîãî îáúåêòà (îñâåäîìèòåëüíóþ èíôîðìàöèþ), ñðàâíèâàòü åå ñ òðåáóåìûì ðåæèìîì ðàáîòû, ïðèíèìàòü ñîîòâåòñòâóþùèå ðåøåíèÿ è ïîñûëàòü ïî öåïè óïðàâëåíèÿ ñîîòâåòñòâóþùèå ñèãíàëû èëè êîìàíäû — òàê íàçûâàåìóþ óïðàâëÿþùóþ èíôîðìàöèþ.  êà÷åñòâå ïðèìåðà ðàññìîòðèì ïðîöåññ óïðàâëåíèÿ òàêèì îáúåêòîì, êàê ïðîìûøëåííîå ïðåäïðèÿòèå. Ðóêîâîäèòåëü ïðåäïðèÿòèÿ ïî êàíàëàì óïðàâëåíèÿ, ñâÿçûâàþùèì åãî ñ öåõàìè, îòäåëàìè, ñëóæáàìè, äàåò ðàñïîðÿæåíèÿ ïîä÷èíåííûì åìó èñïîëíèòåëÿì, ïîëó÷àÿ îò íèõ â ñâîþ î÷åðåäü ïî êàíàëàì îáðàòíîé ñâÿçè èíôîðìàöèþ î ïîëîæåíèè äåë â ïîäðàçäåëåíèÿõ, õîäå ïðîèçâîäñòâåííîãî ïðîöåññà, ñîñòîÿíèè ñíàáæåíèÿ, ñáûòà è ò.ï. Íà îñíîâå ïîëó÷åííîé èíôîðìàöèè ðóêîâîäèòåëü ïðèíèìàåò îïðåäåëåííûå ðåøåíèÿ è îòäàåò òå èëè èíûå ðàñïîðÿæåíèÿ (ñèãíàëû óïðàâëåíèÿ). Ñõåìà, êàê âèäíî, âíåøíå íå îòëè÷àåòñÿ îò ïðåäøåñòâóþùåé, îäíàêî ïðîöåññ óïðàâëåíèÿ îñóùåñòâëÿåòñÿ â äàííîì ñëó÷àå áåç ó÷àñòèÿ ÷åëîâåêà. Èíôîðìàöèÿ î ñîñòîÿíèè óïðàâëÿåìîãî îáúåêòà ÷åðåç ïîñðåäñòâî íå ïîêàçàííûõ íà ñõåìå èçìåðèòåëüíûõ ïðèáîðîâ è ïðåîáðàçîâàòåëåé ïî öåïè îáðàòíîé ñâÿçè ïîñòóïàåò â ðåãóëÿòîð. Çäåñü îíà ïåðåðàáàòûâàåòñÿ, è ðåãóëÿòîð â ñîîòâåòñòâèè ñ ïîëó÷åííîé èíôîðìàöèåé è çàäàííîé ïðîãðàììîé âûðàáàòûâàåò ñèãíàëû óïðàâëåíèÿ, ïîñòóïàþùèå ïî öåëè óïðàâëåíèÿ ê îáúåêòó.  êà÷åñòâå ïðèìåðà àâòîìàòè÷åñêîãî ðåãóëèðîâàíèÿ çäåñü ìîæíî ïðèâåñòè îáùåèçâåñòíóþ èç äàëåêîé èñòîðèè êîíñòðóêöèþ öåíòðîáåæíîãî ðåãóëÿòîðà ïàðîâîé ìàøèíû, èçîáðåòåííîé Óàòòîì â 1784 ã. Ðàññìîòðèì òåïåðü ñèñòåìó óïðàâëåíèÿ, äåéñòâóþùóþ â æèâîì îðãàíèçìå Ïî ó÷åíèþ ðóññêîãî ôèçèîëîãà È. Ï. Ïàâëîâà, «æèâîòíûé îðãàíèçì êàê ñèñòåìà ñóùåñòâóåò ñðåäè îêðóæàþùåé ïðèðîäû òîëüêî áëàãîäàðÿ íåïðåðûâíîìó óðàâíîâåøèâàíèþ ýòîé ñèñòåìû ñ âíåøíåé ñðåäîé, ò.å. áëàãîäàðÿ îïðåäåëåííûì ðåàêöèÿì æèâîé ñèñòåìû íà ïîïàäàþùèå íà íåå èçâíå ðàçäðàæåíèÿ, ÷òî ó áîëåå âûñøèõ æèâîòíûõ îñóùåñòâëÿåòñÿ ïðåèìóùåñòâåííî ïðè ïîìîùè íåðâíîé ñèñòåìû â âèäå ðåôëåêñîâ». Ïóòü, ïî êîòîðîìó îñóùåñòâëÿåòñÿ ðåôëåêñ, ïîëó÷èë â ôèçèîëîãèè íàçâàíèå ðåôëåêòîðíîé äóãè. ðàññìîòðåííûå òðè ñõåìû óïðàâëåíèÿ, îòíîñÿùèåñÿ ê íåàâòîìàòè÷åñêîìó óïðàâëåíèþ, àâòîìàòè÷åñêîìó óïðàâëåíèþ â òåõíè÷åñêèõ óñòðîéñòâàõ è óïðàâëåíèþ â æèâûõ îðãàíèçìàõ, ïðèõîäèì ê âûâîäó î ñóùåñòâåííîì ñòðóêòóðíîì ñõîäñòâå ýòèõ ñõåì è î ñîîòâåòñòâèè îòíîøåíèé ìåæäó àíàëîãè÷íûìè ýëåìåíòàìè â ðàçëè÷íûõ ñèñòåìàõ. Ïðåæäå âñåãî, âñå ðàññìîòðåííûå ñõåìû óïðàâëåíèÿ õàðàêòåðèçóþòñÿ íàëè÷èåì çàìêíóòîãî öèêëà, çàìêíóòîé êîëüöåâîé öåïè ïåðåäà÷è ñèãíàëîâ — ïåðåäà÷è èíôîðìàöèè. Ñ îäíîé ñòîðîíû, îò óïðàâëÿþùåãî îðãàíà ê óïðàâëÿåìîìó îáúåêòó ïî öåïè óïðàâëåíèÿ ïîñòóïàåò èíôîðìàöèÿ â âèäå ñèãíàëîâ óïðàâëåíèÿ, ñ äðóãîé — îò îáúåêòà ê ðåãóëÿòîðó öåïü ïåðåäà÷è çàìûêàåòñÿ ñèãíàëàìè îáðàòíîé ñâÿçè, íåñóùèìè èíôîðìàöèþ î ôàêòè÷åñêîì ñîñòîÿíèè óïðàâëÿåìîãî îáúåêòà. Ïîä êàíàëàìè ñâÿçè, ïåðåäàþùèìè èíôîðìàöèþ, ñëåäóåò ïîíèìàòü ëþáóþ ñèñòåìó, ñïîñîáíóþ îñóùåñòâëÿòü òàêóþ ïåðåäà÷ó: àêóñòè÷åñêóþ, ïî÷òîâóþ, òåëåôîííóþ, òåëåãðàôíóþ â àäìèíèñòðàòèâíûõ è ýêîíîìè÷åñêèõ ñèñòåìàõ óïðàâëåíèÿ; ìåõàíè÷åñêóþ, ïíåâìàòè÷åñêóþ, ýëåêòðè÷åñêóþ è äð. â òåõíè÷åñêèõ óñòðîéñòâàõ è íåðâíûå êîììóíèêàöèè â æèâûõ îðãàíèçìàõ. Ðîëü ðóêîâîäèòåëÿ â íåàâòîìàòè÷åñêèõ ñèñòåìàõ óïðàâëåíèÿ çàêëþ÷àåòñÿ â ïåðåðàáîòêå ïîëó÷àåìîé èíôîðìàöèè î ñîñòîÿíèè óïðàâëÿåìîãî îáúåêòà, îñìûñëèâàíèè ýòîé èíôîðìàöèè è âûðàáîòêå íàèëó÷øèõ, íàèáîëåå öåëåñîîáðàçíûõ ðåøåíèé ïî óïðàâëåíèþ îáúåêòîì.  ñèñòåìàõ àâòîìàòè÷åñêîãî óïðàâëåíèÿ ðîëü ÷åëîâåêà èãðàåò ðåãóëÿòîð, êîòîðûé íà îñíîâàíèè ïîëó÷åííîé èíôîðìàöèè êàê áû äîëæåí ïðèíèìàòü ñîîòâåòñòâóþùåå «ðåøåíèå». Âìåñòî ÷åëîâåêà òåïåðü ðåãóëÿòîð äîëæåí âûïîëíÿòü îïðåäåëåííûå ëîãè÷åñêèå ôóíêöèè, õàðàêòåðèçóþùèåñÿ ôîðìóëîé «åñëè... òî...» (åñëè ïîëó÷åíà òàêàÿ-òî èíôîðìàöèÿ, òî íóæíî îêàçàòü íà óïðàâëÿåìûé îáúåêò òàêîå-òî âîçäåéñòâèå). Ðîëü ðåãóëÿòîðà îñóùåñòâëÿþò è îðãàíû öåíòðàëüíîé íåðâíîé ñèñòåìû â æèâûõ îðãàíèçìàõ.
|