Основные качества кибернетической системы

Гомеостаз (гомеостазис) — поддержание постоянства существенных (главных, основных) переменных кибернетической системы для обеспечения оптимального режима внутренней среды, свойство системы удерживать свои характеристики в допустимых для ее существования пределах. Гомеостаз характеризует систему как целостную и не может быть приписан какой-либо ее части.

Система с гомеостазом находит устойчивое состояние при действии самых различных возмущающих воздействий. Саморегуляция таких систем осуществляется с помощью обратной связи.

Обратная связь — воздействие результатов функционирования какой-либо системы на характер этого функционирования.

При применении обратной связи используются сами отклонения системы от заданного состояния для формирования управляющего воздействия.

Структура системы с обратной связью.

Состояние системы УС сравнивается с состоянием с системы ОФЦ. В результате система УС испытывает воздействие и (у, с). Если под воздействием обратной связи первоначальное отклонение состояния выходной, управляемой координаты у, вызванное возмущающими воздействиями, уменьшается, то обратная связь отрицательна, а в противном случае — положительна. Отрицательная обратная связь ослабляет действие возмущающих факторов, чем способствует восстановлению равновесия системы.

Положительная обратная связь приводит к неустойчивой работе системы, так как усиливает действие возмущающих воздействий.

При наличии внешних воздействий желательно иметь однозначную и сильную реакцию системы управления на отклонение функционирования управляемой подсистемы от требуемого.

Однако такое жесткое управление может приводить к неустойчивости системы в целом, если не учитывается самоорганизация отдельных элементов системы.

Именно поэтому при наличии сильных возмущений для успешного управления необходимо в дополнение к отрицательным обратным связям использовать адаптацию, что позволяет достичь эффективного компромисса между качеством управления и устойчивостью кибернетической системы.

Качество управления зависит От количества информации, имеющейся в системе управления об управляемой подсистеме. Чем больше такой информации, тем ближе управление к оптимальному.

Если управляемая подсистема и среда стационарны, то адаптивная система управления по истечении определенного периода времени накапливает необходимую информацию, устраняет неопределенность и качество адаптивного управления приближается к качеству оптимального управления в условиях полной информации.

Добавить комментарий