Теорія керування

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук

Теорія керування (управління) (англ. Control theory) — наука про принципи і методи керування різними системами, процесами і об'єктами.

Теоретичною базою теорії керування є кібернетика і теорія інформації.

Суть теорії управління: на основі системного аналізу об'єкта управління (ОУ) складається його математична модель, після чого синтезується алгоритм управління (АУ) для отримання бажаних характеристик протікання процесу або досягнення цілей управління.

Дана галузь знань добре розвинена і знаходить широке застосування в сучасній техніці у вигляді такої дисципліни, як теорія автоматичного керування. У соціально-економічних системах теорія управління присвячена прийомам і методам аналізу, прогнозу і можливостям регулювання діяльності різних людських спільнот (світової спільноти, регіональних об'єднань, націй, суспільно-господарських груп). Теорія управління, як будь-яка наука, має свою методологію і методичне забезпечення. Проте в області природознавства і техніки теорія управління має значно більше успіхів, ніж в соціально-економічній сфері, де, очевидно, діє обмеження, що випливає з принципу, — «система не може пояснити саму себе».

Визначення і завдання[ред.ред. код]

Кібернетика встановила, що управління властиве тільки системним об'єктам. Загальним в процесах є його антиентропійний характер, спрямованість на впорядкування системи.

Процес управління можна розділити на декілька етапів:

  1. Збір і обробка інформації.
  2. Аналіз, систематизація, синтез.
  3. Постановка на цій основі цілей. Вибір методу управління, прогноз.
  4. Впровадження вибраного методу управління.
  5. Оцінка ефективності вибраного методу управління (зворотний зв'язок).

Кінцевою метою теорії управління є універсалізація, а значить узгодженість, оптимізація і найбільша ефективність функціонування систем.

Методи управління[ред.ред. код]

Методи керування технічними системами та іншими об'єктами, що розглядаються теорією, можуть базуватися на одному з трьох фундаментальних принципів:

  • принцип розімкненого керування;
  • принцип компенсації;
  • принцип зворотного зв'язку.

Управління можна розділити на два види:

  • стихійний: дія відбувається в результаті взаємодії суб'єктів (синергетичне управління);
  • свідомий: планомірна дія об'єкта (ієрархічне управління).

При ієрархічному управлінні мета функціонування системи задається її надсистемою.

Приклади сучасних методів управління:

Класифікація[ред.ред. код]

Існують наступні найзагальніші підходи до теорії управління:

  • Процесний підхід грунтується на ідеї існування деяких універсальних функцій керування.
  • Системний підхід склався на базі загальної теорії систем: система — це деяка цілісність, що складається із взаємозалежних підсистем, кожна з яких вносить свій внесок до функціонування цілого.
  • Ситуаційний підхід розглядає будь-яку організацію як відкриту систему, що постійно взаємодіє із зовнішнім середовищем, отже, і головні причини того, що відбувається усередині організації, слід шукати поза нею, тобто в тій ситуації, в якій вона реально функціонує.
  • Універсальний підхід склався на базі наукової школи Універсології, теорії універсального управління, теорії перехідних процесів, теорії відносності свідомості, і розглядає будь-яку систему в сукупності її вертикальних і горизонтальних зв'язків.
  • Субстратний підхід, заснований на структурній оптимізації стратегії і ухвалюваних рішень за допомогою виявлення субстратів (ключових моментів ефективності) в значущих класах інформаційного контексту управлінської ситуації. Процес побудови такої структурно-субстратно-оптимальной стратегії називають структурною оптимізацією.

Приклад[ред.ред. код]

Розглянемо систему автомобільного круїз-контролю, що є пристроєм, розробленим для підтримання постійної швидкості автомобіля. Результат на виході системи — швидкість автомобіля. Вхідними параметрами системи є обертальний момент двигуна, який регулюється дроселем.

Найпростішою реалізацією є фіксація положення дроселя, коли водій вмикає пристрій круїз-контролю. Однак, на горбистій місцевості, автомобіль буде сповільнюватися, коли їде на гору, і пришвидшуватися, коли їде з гори. Це реалізація принципу розімкненого керування, тому що відсутній безпосередній зв'язок між результатом на виході системи і її вхідними параметрами.

В системі керування замкненого типу, за допомогою зворотного зв'язку, дросель регулюється відповідно до наявної швидкості автомобіля, з метою підтримання бажаної швидкості. Цей зворотний зв'язок компенсує зовнішні завади в системі, такі як зміни в нахилі дороги чи вітрове навантаження.

Див. також[ред.ред. код]

Література[ред.ред. код]