Пример 22.5. Сетевое управление
На автомобильной выставке в Токио в 2003 году была показана концепция автомобиля Toyota Personal Mobility Toyota PM (рис. 22.10).
Предусматривалось, что к 2010 году будут иметь сетевое управление (рис. 22.11). Однако к этому времени стали развиваться более прогрессивные технологии. Теперь имеются проекты сетевого управления транспортом с помощью 5 G технологии (рис. 22.12).
Рис. 22.11. Сетевое управление автомобилями Toyota PM
Рис. 22. 12. Управление транспортом с помощью 5 G технологии
Уже создано сетевое управление мини-спутниками (рис. 22.13).
Рис. 22.13. Сетевое управление мини-спутниками
Это были примеры перехода от центрального к распределенному,самоорганизующееся управления сетевому управлению.
Закономерность увеличения степени управляемости также называют закономерностью вытеснения человека из системы, так как увеличение управляемости системы уменьшает степень участия человека в работе системы.
Раньше мы рассматривали следствия этой закономерности при рассмотрении степеней идеализации:
· система появляется в нужный момент в нужном месте, по необходимому условию;
· система все делает сама самоисполнение (рис. 22.14):
механизация;
автоматизация;
кибернетизация (интеллектуализация).
Рис. 22.14.Уменьшение участия человека в работе системы
Тенденцию самоисполнения еще называют уменьшение участия человека в работе системы.
Сначала человека заменяют на уровне рабочего органа, затем на уровне источника и преобразователя вещества, энергии и информации, далее на уровне связей и наконец, на уровне системы управления, к которым относятся автоматизация и кибернетизация (рис. 22.15).
Рис. 22.15. Вытеснение человека из системы
Пример 22.6. Обработка земли
Сначала первобытный человек копал землю ногтями, затем взял заостренный камень это замена человека в виде рабочего органа. Ногти заменили камнем.
В дальнейшем камень привязали к палке. Замена на уровне связей (трансмиссии). Инструмент копания усовершенствовался.
Далее человек стал использовать животных как источник и преобразователь энергии. Источник и преобразователь энергии совершенствовался стали использовать трактор. Управление трактором выполнял человек.
Имеются попытки создать автоматизированный трактор. Он передвигается по программе и использует GPS. Это период автоматизации. Замена человека на уровне системы управления. Программу пишет и вводит в машину человек.
Следующим этапом программа создается и изменяется программой. Трактор будет самостоятельно знать, когда и что необходимо сеять, и собирать плоды. Все процессы будут происходить без участия человека. Это этап кибернетизации (интеллектуализации).
Рис. 22.16. Схема закономерности уменьшения участия человека в работе системы
22.2.3. Управляемая система
Автоматическое управление4 в технике совокупность действий, направленных на поддержание или улучшение функционирования управляемого объекта без непосредственного участия человека в соответствии с заданной целью управления.
Цель управления это изменение выходной величины управляемого объекта.
Тенденция перехода от неуправляемой к управляемой системе показана на рис. 22.17. Она представляет собой:
Переход от неуправляемой системы к управлению по разомкнутому контуру, затем к переходу к системе с обратной связью, к адаптивной (самонастраивающейся) системе, к самообучаемой и самоорганизующейся системе и, наконец, к саморазвивающейся и самовоспроизводящей системе.
Рис. 22.17.Переход от неуправляемой системы к управляемой
Управление по разомкнутому контуру осуществляется без знаний о текущем состоянии об управляемом объекте. При таком управлении чаще всего управление ведется по жесткой программе, без анализа каких-либо факторов в процессе работы, либо измеряют и компенсируют главные из возмущений.