Пользователь - Мастер и Маргарита: гимн демонизму? либо Евангелие беззаветной веры

снизится среднесуточная температура наружного воздуха, остынут

стены помещения и в него попадёт холодный наружный воздух, то

мы имеем возможность регистрировать температуру наружного

воздуха, вычислять среднесуточную температуру, и, не дожидаясь

308

Глава 6. Достаточно общая теория управления (в крат-

ком изложении)

того момента, когда стены остынут и начнётся снижение темпера-

туры в помещении, давать команду на включение обогревателя в

каком-то режиме немедленно в случае снижения среднесуточной

температуры до заданного порогового значения. Это будет реализа-

цией принципа управления по возмущению.

Кроме того, режим функционирования обогревателя может

быть функцией разницы среднесуточной наружной температуры и

текущего значения температуры в помещении. В последнем вари-

анте в программно-адаптивной схеме управления будут сочетаться

оба принципа управления — по возмущению и по отклонению.

Если нет возможности измерять контрольный параметр непо-

средственно в процессе управления (то есть в отношении него разо-

рваны внешние и внутренние обратные связи), то в таком случае

вместо не поддающегося непосредственному измерению значения

контрольного параметра может быть использована его косвенная

оценка на основе его производных, интегральных и иным образом

информационно с ним связанных параметров, которые измеряются

непосредственно. Однако в этом случае программно-адаптивное

управление имеет свойство неограниченно накапливать с течением

времени ошибку рассогласования по контрольному параметру.

Причина неограниченного накопления ошибки управления по

контрольному параметру — накопление ошибок измерения и

преобразования измеренных величин в процессе косвенной оценки

необходимой характеристики.

Примерами такого рода ошибок полна летопись морских ката-

строф, когда навигаторы, не видя берега в течение многих недель,

из-за плохой погоды не видя звёзд, вынуждены были определять

место корабля по счислению (на основе расчётов), и из-за ошибок

в измерении скорости хода, ошибок в оценке влияния ветра и

течений, неточности хода корабельных хронометров (часов) и оши-

бочного показания компасов теряли точные координаты (место) и

гибли на камнях, которые по их расчётам должны были находить-

ся за много миль от них. Таков же механизм накопления ошибок

инерциальными навигационными системами, употребляемыми в

ракетно-космической технике, на подводных лодках и системах

оружия, в которых текущие координаты объекта определяются на

основе ввода исходных координат, измерения ускорений и их дву-

кратного интегрирования.

309

Основы социологии

Качество управления при употреблении программной схемы

ниже в сопоставлении с программно-адаптивной при одинаковой

алгоритмике моделирования поведения объекта, положенной в

основу формирования управляющего сигнала. Но и возможное ка-

чество управления при программно-адаптивной схеме может ока-

заться ниже минимально необходимого уровня в сложившихся

условиях.

Допустим, что в какой-то момент времени вектор ошибки упра-

вления равен нулю. Но в какой-то момент времени, даже в тот же

самый, замкнутая система будет подвергаться ненулевому возму-

щающему воздействию. Если бы в состав замкнутой системы вхо-

дила идеальная система управления, то она формировала бы

управляющий сигнал так, что управляющее воздействие в каждый

момент времени в точности компенсировало бы возмущающее

воздействие, вследствие чего вектор ошибки управления сохранял

бы своё нулевое значение неограниченно долгое время.

Но в большинстве случаев возмущающее воздействие прямому

измерению не поддаётся. Но даже если что-то и возможно изме-

рить, то существует порог чувствительности средств измерения ве-

личин всех факторов, на основе информации о которых формиру-

ется управляющий сигнал. Информация при передаче искажается

в некоторых пределах в самой системе. Системе управления требу-

ется время на формирование и передачу управляющего сигнала.

Средства управления также обладают ограниченным быстродей-

ствием. Сам объект управления обладает характеристиками инер-

ции, и ему необходимо время, чтобы отреагировать на возмущаю-

щее воздействие, в результате чего возмущённое движение объекта

также успевает набрать инерцию и требуется более мощное управ-

ляющее воздействие, чтобы вернуть объект к исходному режиму;

но объекту необходимо время и для реакции на управляющее воз-

действие.

По этим причинам управляющее воздействие, соответствую-

щее в некоторой мере вызвавшему его возмущающему воздей-

ствию, в программно-адаптивной схеме управления неизбежно

запаздывает. Даже если мощность средств управления достаточна,

чтобы полностью компенсировать возмущающее воздействие, она

не может быть полностью использована вследствие того, что все-

гда имеет место фазовый сдвиг между возмущающим воздействи-

ем и компенсирующим его управляющим. По этой причине объект

всегда находится под возмущающим воздействием факторов, ре-

310

Глава 6. Достаточно общая теория управления (в крат-

ком изложении)

ально учитываемых системой управления, не говоря уж о воздей-

ствии не учитываемых факторов: неопознанных, признанных

мало влияющими, оказавшихся ниже порогов чувствительности

средств измерения и т.п.

Соответственно замкнутая система — колебательная система,

преобразующая возмущающее воздействие и управляющее воз-

действие в вектор ошибки управления, изменения которого в

устойчивом процессе управления носят колебательный харак-

тер.

Потребность уменьшить вектор ошибки управления за счёт

повышения эффективности использования располагаемых ресур-

сов приводит к схеме «предиктор-корректор» — предуказатель-

поправщик (предсказатель-поправщик).

Смысл слова «предуказатель» объемлет смысл слова «предска-

затель», поскольку включает в себя и многовариантный прогноз, и

выбор варианта для осуществления (либо взаимно согласованной

совокупности вариантов). Но на Западе и в отечественной научной

традиции уже принят термин «предиктор-корректор», однако не в

общем управленческом смысле, а в ограниченном: в технике и вы-

числительной математике1. Поэтому мы, оговорив по-русски осо-

бенности нашего понимания — «предуказатель-поправщик», а не