Описание управления

1. Описание управления

В отсутствии управления объект может находиться в состоянии zi Z.
Его энтропия максимальна: H(Z)max.
Управление U ограничивает разнообразие состояний объекта, выражаемое
условной энтропией H(Z/U).
Поступление информации об ОУ: неопределенность системы управления
относительно его состояния, которую выражает условная энтропия H(U/Z).
Управление отсутствует
"Идеальное" управление
H ( Z ) max P( zi ) log 2 P( zi ) В каждый момент времени ОУ
с вероятностью 1 находится в
i
состоянии, заданном системой
управления:
H(Z/U) = 0.
Система управления точно
"знает" фактическое состояние
ОУ:
H(U/Z) = 0.
Реальное управление
Имеет место неполнота
информации об объекте
и среде:
H(U/Z) > 0.
0 < H(Z/U) < H(Z)max.
Теория систем и системный анализ. Лекция 4

2. Принцип необходимого разнообразия У.Р. Эшби

Управляющее воздействие энтропию ОУ на величину, равную количеству
содержащейся в нем информации:
H(Z/U) = H(Z)max – I(U, Z),
(1)
где I(U, Z) – количество взаимной информации в управляющих воздействиях U
относительно состояний ОУ.
Сообщения о состоянии ОУ, поступающие в систему управления, ее
энтропию H(U):
H(U/Z) = H(U) – I(U, Z).
(2)
Условие организации эффективного управления:
H(Z/U) = H(Z)max – H(U) + H(U/Z).
(3)
Теория систем и системный анализ. Лекция 4

3. Принцип необходимого разнообразия У.Р. Эшби

H(Z/U) = H(Z)max – H(U) + H(U/Z).
(3)
Стремление к идеальному управлению: H(Z/U) до 0.
Это можно достичь за счет:
снижения разнообразия состояний ОУ (т.е. его сложности) H(Z)max;
разнообразия управляющих воздействий H(U), т.е. усложнения системы
управления;
неоднозначности управляющих воздействий относительно состояний
объекта H(U/Z).
Замечание. Энтропия H(Z/U) - не единственный показатель эффективности
управления.
Теория систем и системный анализ. Лекция 4

4. Принцип необходимого разнообразия У.Р. Эшби

Для организации эффективного управления необходимо, чтобы:
1) сложность системы управления была не меньше сложности ОУ;
2) в системе управления состоянию ОУ релевантное управляющее
воздействие;
3) система управления обладала полной и точной информацией об ОУ и
внешней среде, достаточной для однозначного выбора управляющих
воздействий.
Принцип (закон) необходимого разнообразия:
повышение сложности ОУ (решаемой проблемы) требует увеличения
сложности системы управления (системы, предназначенной для решения
данной проблемы).
Теория систем и системный анализ. Лекция 4

5. Необходимость совершенствования систем с управлением

Сокращение длительности
выполнения цикла управления
противоречие
Повышение качества
управляющих воздействий
(решений)
Главное направление разрешения противоречия – повышение
производительности системы управления.
Теория систем и системный анализ. Лекция 4

6. Пирамида АСУ для производственного предприятия

Стратегическое
управление
Интеграция и
обобщение
данных
Планирование и организационнофинансовое управление на уров- АСУП
не предприятия АСОУ
в целом
Оперативное
управление
Детализация
данных
Производственные
процессы (оперативное
управление на уровне
производственных
подразделений)
Технологические процессы и
технические системы (сбор данных,
мониторинг и управление
устройствами)
- Enterprise Resource Planning (ERP) – система
планирования и управления ресурсами
предприятия
- Material Requirements Planning (MRP) –
система планирования потребностей в
материальных ресурсах
- Manufacturing Resource Planning (MRP II) –
система планирования производственных
ресурсов
АСУ ПП
АСУ ТП
- Manufacturing Execution System (MES) –
система управления производством;
производственная исполнительная
система
- Quality Assurance System (QAS) –
система обеспечения качества
- Warehouse Management System (WMS) –
система управления складом
- Enterprise Asset Management (EAM) –
система управления основными фондами
предприятия
- Supervisory Control And Data
Acquisition (SCADA) – система
диспетчерского управления и сбора
данных
- Process Control Computer System
(PCCS) – компьютерная система
управления процессами
- Programmable Logic Controllers
(PLCs) – программируемые
логические контроллеры
Теория систем и системный анализ. Лекция 4