Владимир Петров - Законы развития систем

Динамичность системы повышается с увеличением скорости и точности адаптации к внешним и внутренним изменениям .

Скорость увеличения динамичности повышается с учетом изменений не только определенного параметра , а и его производных .

Идеально, когда система заранее готова к изменениям, т. е. имеет способность заранее прогнозировать изменения . С этой целью система должна использовать и/или выявлять и использовать тенденции, закономерности и законы развития системы, надсистемы и окружающей среды.

Точность адаптации может быть увеличена, если в законе управления системой учитывается интеграл от всех изменений или ведется учет предыдущих изменений.

Пример 7.117. Система управления.

Системы управления для объектов с быстро изменяемыми параметрами должна управляться не только по самому сигналу, но и по его первой, второй или более высоким производным.

При длительной работе системы в закон управления желательно вводить интегралуправляемой величины для повышения точности управления.

7.4.4.4. Динамическая статичность

Статические системы достаточно устойчивы, но не мобильны. Мобильные системы часто не устойчивы. Для придания системе максимальной мобильности и устойчивости ее выполняют динамически статичной.

Динамическая статичность системы осуществляется за счет постоянного управления максимально мобильной системой .Такие системы называют с динамической устойчивостью.

Пример 7.118. Велосипед.

Двух колесный велосипед устойчив только в процессе движения. Это динамическая устойчивость или динамическая статичность . Еще менее устойчив одноколесный велосипед.

Пример 7.119. Самолет — истребитель.

Для обеспечения максимальной маневренности современные истребители делаются неустойчивыми (они не могут парить), а их устойчивость обеспечивается системой управления, подающей сигналы на рули и закрылки.

7.4.4.5. Тенденция уменьшения динамичности

В отдельных случаях можно говорить о тенденции уменьшения динамичности — повышения статичности . Система стремится сохранять , не изменять , стабилизировать свои параметры , структуру (в частности форму ), алгоритм и принцип действия, функции , чтобы наиболее эффективно достичь поставленной цели и удовлетворить потребности . Кроме того, статичная система стремится сохранить так же цели и потребности .

Стабилизация должна происходить во времени и/или в пространстве и/или по условию .

Название тенденции « уменьшение динамичности » условное. По существу, эта тенденция частный случай динамических системы , обеспечивающих постоянство параметра, структуры, функции, потребности, цели и т. д.

Динамическую статичность (см. п. 7.4.3.4) можно тоже рассматривать как частный случай тенденции уменьшения динамичности.

Пример 7.120. Сохранение традиций.

Сохранение традиций — классический пример статической системы.

Большинство народностей стремятся сохранить свои национальные традиции.

Религии тщательно сохраняют свои традиции.

Компании сохраняют свои фирменные традиции.

Традиции передаются из поколения в поколение в семьях.

Это пример тенденции уменьшения динамичности на сохранение целей.

Пример 7.121. Функционирование живого организма.

Постоянство функции живого организма обеспечивается регуляторными механизмами. Оптимальная регуляция обеспечивает гомеостаз организма.

И. М. Сеченов (1891) считал, что регуляторы могут быть только автоматическими. По современной терминологии такой вид регуляции называется саморегуляцией.

Явление саморегуляции подводит нас к такому понятию как взаимодействие органов и тканей, а возможно и клеток между собой.

Это пример тенденции уменьшения динамичности на сохранение функций.

Другое направление — стабилизация формы.

Пример 7.122. Строительство.

В строительстве используют монолитный железобетон, особенно это важно при возведении высотных зданий или опор мостов. Таким образом, конструкция получается монолитной.

Это пример тенденции уменьшения динамичности на стабилизацию формы (структуры).

Пример 7.123. Одноразовый стакан.

Одноразовые стаканы делают из пластмассы. Стакан должен иметь определенную жесткость, чтобы он не смялся вовремя, когда его берут. В противном случае находящаяся в нем жидкость выльется. В связи с этим стенки стакана должны быть относительно толстые, но это приводит к излишнему расходу пластмассы, что удорожает себестоимость стакана.

В месте, где берутся за стакан, делаются канавки-гофры, кроме того, верхняя кромка стакана сделана в виде полутора, дно также укрепляет стакан, а внизу около дна имеются определенные впадины (рис. 7.79). Подобные решения применяют и в пластмассовых бутылках.

Рис. 7.79. Одноразовый стакан

Это пример тенденции уменьшения динамичности на сохранение структуры ( формы ).

Существует много разновидностей систем, где необходимо поддерживать параметры стабильными ( постоянными ) — определенной величины. В качестве параметров можно указать, например, частоту , температуру , давление , натяжение , прочность и т. д.

Пример 7.124. Следящая система.

Цель следящей системы — это обеспечение постоянства определенного параметра, за счет постоянной работой системы управления с отрицательной обратной связью.

Пример 7.125. Быстродействие запоминающих устройств.

Быстродействие запоминающих устройств (жестких дисков, дискет, DVD) зависит от скорости их вращения. Чем выше скорость вращения, тем быстрее можно записать и считать информацию.

Идеально, чтобы запись и воспроизведение информации происходили без движениязаписывающего устройства. Эта проблема была решена с изобретением флеш-памяти.

Это пример тенденции уменьшения динамичности на сохранение параметра( движение ). Отсутствующее движение.

Пример 7.126. Восстановление.