Современные проблемы науки и образования. Адаптивная системы управления

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Адаптивная система управления предприятием

В.В. Молякин

«Самой важной способностью, которой должен обладать руководитель, является способность получения результатов через других...

В какой мере он умело передает власть, в той мере умело руководит»

Статья посвящена необходимости адаптации предприятия к реалиям сегодняшнего дня для устойчивого развития в ближайшей перспективе. Данный процесс должен выстраиваться на гибкости управления предприятием и на готовности к внедрению на нем организационных изменений. Чтобы добиться этого, необходимо внедрить на предприятии систему управления, основанную на делегировании полномочий и ответственности. В ее основе заложено децентрализованное управление на основе делового сотрудничества. Модель призвана активизировать не используемые мотивы сотрудников и поддержать их в стремлении к самостоятельным действиям. Достигнутые организационные изменения позитивно скажутся на повышении эффективности функционирования предприятия и на уровне его конкурентного преимущества, что в конечном результате приведет к минимизации негативного влияния внешней среды и к стабилизации финансово-хозяйственной деятельности предприятия.

На современном этапе развития экономики Казахстана негативное влияние внешней среды на предприятие может привести к дестабилизации его деятельности. Динамизм и нестабильность экономики, рост конкуренции и изменчивость рынка - вот те условия, учитывая которые руководитель должен изыскать возможности адаптации своего предприятия к реалиям сегодняшнего дня и устойчивого развития в ближайшей перспективе. Процесс адаптации, в первую очередь, должен выстраиваться на гибкости управления предприятием и на готовности к внедрению на нем организационных изменений. Так и получается, что ключевую роль адаптивности предприятия будет играть система управления, обладающая гибкостью за счет эффективной динамики развития управления человеческими ресурсами. Эта модель управления носит название системы управления, основанной на практике делегирования полномочий и ответствености. Модель была создана профессором Рейнхардом Хеном в 1950-х годах в Академии руководящих кадров в Бад-Харцбурге, Германия и называется Гарцбургской моделью управления. В ее основе заложено децентрализованное управление на основе делового сотрудничества. Она призвана активизировать не используемые мотивы сотрудников и поддержать их в стремлении к самостоятельным действиям. Эта модель является наиболее совершенной и адаптивной системой управления человеческими ресурсами, поскольку сотрудникам, обладающим необходимой компетенцией, передаются полномочия и ответственность самостоятельно принимать управленческие решения и осуществлять их.

Суть Гарцбургской модели состоит в объединении трех действий:

ясная постановка задачи;

четкое определение рамок принятия решений;

четкое разграничение ответственности за действие/бездействие и результат.

Принцип делегирования полномочий основан на передаче руководителем части возложенных на него полномочий, прав и ответственности своим непосредственным подчиненным, обладающим необходимыми компетенциями, без последующего активного вмешательства в их действия. Главная практическая ценность этого принципа состоит в том, что руководитель освобождает свое время от менее сложных повседневных дел, рутинных операций и может сконцентрировать свои усилия на решении задач более сложного управленческого уровня, при этом, что весьма важно для руководителя, обеспечивается соблюдение нормы управляемости. Однако в отдельных случаях действие или бездействие руководителя приводят не только к финансовым потерям, но и в целом негативно сказываются на будущем компании. Это объясняется тем, что руководители высших звеньев управления часто выполняют не свойственную их рангу работу. В большей мере это относится к высшему руководству средних предприятий, которое, как правило, возлагает на себя многие задачи финансистов и бухгалтеров, маркетологов, аналитиков, снабженцев, сбытовиков, упуская при этом из вида, что главная функция руководителей высшего звена - разработка стратегии развития и роста конкурентоспособности компании. Но на эту важнейшую работу времени как раз и не остается. Одновременно эта модель является целенаправленной формой повышения квалификации сотрудников, способствует мотивации их труда, проявлению инициативы и самостоятельности.

Сложность внедрения данной модели управления в Казахстане связана с двумя основными проблемами.

Первая состоит в отсутствии компетенций у сотрудников или их низком уровне. Делегирование полномочий и ответственности целесообразно в том случае, когда руководитель подготовил достойных компетентных исполнителей, доверяет им и может искусно руководить ими. Исполнитель должен быть профессионально подготовлен, иметь опыт практической работы и получить рабочий репортаж полная аналогия с подготовкой к самостоятельной работе пилотов, шоферов, машинистов, хотя, к счастью, деятельность руководителя не сопряжена с опасностью тяжелой, непоправимой катастрофы. В противном случае задание руководителя будет исполнено с опозданием или с ошибками, либо не будет выполнено вовсе.

Вторая сложность, диаметрально противоположная первой, заключается в неспособности руководителей осуществлять делегирование полномочий и ответственности. Многие руководители признают, что передача некоторых функций в принципе необходима и очень эффективна. Но, как только наступает момент делать это, они находят сотни разных причин, чтобы избежать делегирования. Обычно их оправдания звучат таким образом: «Только я могу выполнить эту работу», «За время, потраченное на объяснения, я смогу и сам это сделать», «Я буду вынужден потратить дополнительное время на исправление чужих ошибок», «Ничто из того, что я делаю, не может быть делегировано». Неискоренимый стереотип, что лучше самому немножко поднапрячься и выполнить задание, а не тратить силы на обучение других, неизбежно приведет к плачевным результатам: руководитель будет вынужден абсолютно все делать самостоятельно. Несомненно, на обучение человека, неискушенного в некоторых тонкостях работы, необходимо потратить определенное время. Но это все же намного лучший и более рациональный способ использовать время, нежели постоянное и упорное выполнение тех заданий, которые крайне негативно сказываются на производительности работы руководителя. Многие из причин отказа от делегирования обычно объясняются катастрофической нехваткой времени. Хотя общеизвестно, что в действительности не достает только желания передать часть функций другим. Выполняя весь фронт работы руководитель, естественно, не может приступить к анализу заданий, чтобы определить, какие из них могут или должны быть перепоручены. Обычно это происходит по нескольким причинам:

Руководитель значительно менее организован, чем нужно, поэтому часто он выполняет задания по мере их поступления, а не планирует свою деятельность заранее.

Руководителю не удается выделить конкретное задание для передачи его другому лицу. гарцбургский адаптация казахстан делегирование

Руководитель не осознает, что его собственная неорганизованность лежит в основе неумения делегировать свои полномочия.

При плохой организации сложно, а порой и невозможно, применять делегирование на практике. Без систематизации своих функций и обязанностей руководитель никогда не поймет, какие задания могут и должны быть перепоручены, так же, как не сможет и объяснить их суть кому-нибудь другому. Кроме того, в основе нежелания делегировать полномочия часто лежит убежденность в том, что руководитель незаменим, и поэтому является единственным, кто может выполнить ту или иную работу. Оценивая себя с этой точки зрения, он неизбежно будет препятствовать собственному прогрессу. На самом же деле руководителю совсем не обязательно быть самому непосредственно вовлеченным в ежедневные и незначительные рабочие детали. Именно поэтому делегировать можно гораздо больше заданий, чем можно предположить. Задания, требующие проявления творческих способностей, - первые претенденты на делегирование. Приобрести уверенность в других и доверить им определенный фронт работы - не такая уж легкая задача, поскольку такой шаг предполагает, помимо прочего, передачу определенных функций планирования, выполнения и контроля другим лицам - фактическим исполнителям. Если уверенности нет, то неизбежно возникает соблазн вмешаться в работу. А к этому следует прибегать в последнюю очередь, ибо фундамент доверия - это отсутствие вмешательства в выполнение порученного задания.

Применение Гарцбургской модели управления позволит провести следующие организационные изменения:

уменьшение иерархичности;

приближение принятий решений к месту их реализации, повышая при этом их качество, гибкость и оперативность;

предотвращение потери времени на ожидание указаний;

улучшение морально-психологического климата;

стимулирование обучения персонала и подготовки кадрового резерва; При делегировании полномочий руководители:

освободятся от текучки и смогут заняться решением наиболее сложных и важных проблем;

получат возможность рациональнее распределить нагрузку среди подчиненных, выявляя среди них помощников и возможных преемников.

Подчиненным делегирование позволит:

проявить инициативу и самостоятельность;

продемонстрировать имеющиеся у них способности, знания, опыт и приобрести новые;

развить себя как личность, повысить свой престиж;

создать стартовую площадку для дальнейшего продвижения по служебной лестнице;

получить большую удовлетворенность от работы.

Таким образом, применение данной модели управления позволит сделать систему управления предприятием адаптивной. Эти изменения, безусловно, скажутся на повышении, как эффективности функционирования, так и уровня конкурентного преимущества предприятия, что в конечном результате приведет к минимизации негативного влияния внешней среды и к стабилизации финансовохозяйственной деятельности предприятия.

ЛИТЕРАТУРА

1. Календжян С.О., Беме Г. Система эффективного управления. Теория и практика применения делегирования полномочий и ответственности: учебное пособие - М.: ВШКУ АНХ, 2009. - 86 с.

2. Кейт Кинан. Менеджмент на ладони. Делегирование полномочий / Пер. с англ. Хлопецкого А.В./ - М.: Эксмо, 2007. - 80 с.

3. Кнорринг В.И. Теория, практика и искусство управления. - М.: Норма, 2007. - 544 с.

4. Гарвардская Школа Бизнеса, Кандидатам в лидеры. Искусство делегирования. /Пер. с англ. Егорова В.Н.- М.: РИПОЛ классик, 2009. - 96 с.

5. Урбан М., Успех чужими руками. Эффективное делегирование полномочий. - М.:Альпина Бизнес Букс, 2007. - 155 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Теоретические основы и ключевые черты Гарцбургской модели управления, организационные документы, необходимые для ее внедрения на предприятии. Организация контроля в компании, обязанности и ответственность сотрудников, которым делегируются полномочия.

курсовая работа , добавлен 02.11.2010

Понятие и суть делегирования как метода управления организацией. Анализ централизации и децентрализации управления на примере компании "Мацусита". Проблемы метода делегирования и его оптимальная организация. Методы повышения мотивированности персонала.

курсовая работа , добавлен 31.10.2014

Сущность делегирования полномочий, его правила, цели и необходимость. Факторы, определяющие степень децентрализации управления. Характеристика различных видов полномочий, организация и принципы процесса их делегирования; полномочия и ответственность.

курсовая работа , добавлен 14.05.2015

Суть организационной системы управления. Основные методы их проектирования. Факторы и принципы построения организационных структур управления. Особенности процесса делегирования полномочий. Организационные структуры управления рыночной экономикой региона.

реферат , добавлен 25.07.2009

курсовая работа , добавлен 17.09.2013

Характеристика распределения полномочий (линейных, штабных, аппаратных) и делегирования функций управления в организационной структуре управления. Культура управления персоналом предприятия. Особенности конфликтных ситуаций, возникающих в коллективе.

реферат , добавлен 20.04.2010

История развития американской модели менеджмента, сравнительная характеристика его существующих моделей. Принципы использования американской схемы управления предприятием в российских условиях. Партисипативные методы делегирования полномочий работникам.

дипломная работа , добавлен 17.06.2011

Типология организационных структур управления предприятия и ее использование. Функциональный анализ системы управления и механизм делегирования полномочий в организации. Оценка экономического потенциала предприятия ЧОП "Центральный пульт охраны Альфа".

курсовая работа , добавлен 16.10.2014

Роль менеджера и уровни управления в организации. Принцип делегирования полномочий: понятие делегирования и его значение. Ответственность в контексте делегирования. Организационные полномочия. Эффективная организация распределения полномочий.

курсовая работа , добавлен 03.10.2007

Поощрение творческой деятельности подчиненных при демократическом стиле управления. Основные преимущества и недостатки делегирования полномочий от руководителя подчиненным. Анализ экономической деятельности холдинга ОАО "РЖД". Параметры "дерева целей".

Переходя к рассмотрению третьего этапа синтеза адаптивного регулятора - выбору алгоритма адаптации, отметим, что в зависимости от объема априорной информации о параметрах объекта, внешних возмущениях и помехах, можно выделить две группы методов, с помощью которых строятся алгоритмы адаптации.

Первую группу составляют градиентные методы, которые используются при малых объемах информации о параметрах объекта, когда они являются неопределенными, ограниченными функциями, удовлетворяющими неравенствам (6.1.9). При этом сведения о внешних возмущениях и помехах могут быть различными. Это могут быть неопределенные ограниченные функции, удовлетворяющие неравенствам (6.2.10), и случайные процессы с известными или неизвестными законами распределения.

Вторую группу составляют методы, основанные на теории статистических решений. Они применяются, когда имеются априорные сведения о законе распределения параметров объекта. Эта плотность распределения уточняется в процессе работы системы. При этом предполагаются известными законы распределения случайных внешних воздействий и помех.

Наиболее полное изложение первой и второй групп методов можно найти соответственно в книгах .

Здесь и в последующих главах основное внимание будет уделено градиентным методам построения алгоритма адаптации, причем здесь приведены эвристические соображения по применению этих методов, а в последующих главах получены условия и определены параметры алгоритмов адаптации, при которых эти алгоритмы приводят к достижению цели управления. Отметим, что наиболее трудным из всех этапов синтеза адаптивного регулятора является четвертый этап.

Интерпретация задачи оптимального адаптивного управления .

Рассмотрим устойчивую адаптивную систему, описываемую уравнениями (6.2.1), (6.2.18), (6.2.19) при известных функциях в правых частях уравнений (6.2.18) и известных (заданных) функциях . При некоторой функции в (6.2.19) и фиксированных начальных условиях на движениях адаптивной системы функционал

(6.3.1)

является функцией некоторого вектора чисел , к которому сходятся решения уравнения (6.2.19).

Требуется найти такую функцию , чтобы функция достигала своего наименьшего значения.

Для этого построим процедуру нахождения минимума функции . Экстремальное значение аргумента этой функции удовлетворяет уравнениям

Алгоритм решения уравнений (6.3.2), основанный на методе градиента, имеет вид

где - некоторая функция (параметр алгоритма), выбираемая из условий сходимости

Алгоритм (6.3.3) позволяет найти настраиваемые параметры после того, как процесс управления объектом закончился, поскольку значение критерия было определено при . Для устранения этого недостатка заметим, что значение не зависит от траектории , входящей в функцию , и поэтому в алгоритм (6.3.3) подставляют вместо не предельное, а текущее значение , и тогда (6.3.3) принимает вид

(6.3.5)

В тех случаях, когда выражения имеют явную (аналитическую) форму, как, например, уравнения (6.1.41) в примере (6.1.2), уравнения (6.3.5) являются уравнениями алгоритма адаптации (6.2.19). Таким образом, интерпретация задачи оптимального адаптивного управления как задачи о минимуме функции приводит при детерминированных внешних возмущениях и помехах к искомому алгоритму адаптации. Этот алгоритм содержит не определенный пока параметр .

Покажем, что для идентификационного, адаптивного управления можно указать явный вид правой части алгоритма адаптации (6.3.5).

Рассмотрим объект (6.2.1), описанный уравнением в форме «вход-выход»:

где - заданная функция своих аргументов.

Допустим, что эта функция с достаточной точностью может быть аппроксимирована конечной суммой

(6.3.7)

где - линейно независимые известные функции; - неизвестные числа.

промышленными роботами.

В соответствии с различными определениями термина «адаптация», в задачах робототехники различают два типа адаптивных систем управления.

1. Адаптивные (очувствленные) системы управления, имеющие в своем составе сенсорные устройства, обеспечивающие получение информации о состоянии среды и (или) свойствах отдельных объектов. Полученная от сенсоров информация перерабатывается с целью решения различных задач, связанных с формированием управляющих сигналов (адаптация в широком смысле).

2. Адаптивные (обучающиеся) системы управления, в которых для обработки информации о состоянии среды и (или) о состоянии отдельных звеньев или подсистем робота применяются адаптивные алгоритмы, т.е. алгоритмы, способные изменяться под воздействием текущей или обучающей информации с целью оптимизации качества решения задачи в условиях неопределенности (адаптация в узком смысле).

Роботы, основанные на применении первого из указанных типов управления, называются адаптивными . Системы управления роботами, реализующими второй способ адаптивного управления, называют системами управления с адаптивными (или обучающимися) алгоритмами обработки информации .

Основным признаком для адаптивных систем управления первого типа является наличие сенсорной системы, получающей информацию о внешнем мире. Для адаптивной системы управления (или адаптивной системы переработки информации) главным признаком служит использование приспосабливающихся (адаптивных алгоритмов) обработки информации в изменяющихся условиях. Для реализации обучающихся систем управления (переработки информации) необходимым условием является наличие «учителя» и процесса обучения.

Возможно применение обоих принципов адаптации, когда в системе управления имеется сенсорная подсистема, и в одной или нескольких подсистемах применяются адаптивные алгоритмы переработки информации.

Рассмотрим классификацию адаптивных (очувствленных) систем управления первого типа (адаптация в широком смысле).

По функциональному назначению самого робота эти системы могут быть разделены на адаптивные системы управления манипуляционными и подвижными роботами. Классификация подвижных роботов будет рассмотрена позже.

Наиболее важными признаками для классификации рассматриваемых адаптивных систем управления являются характеристики применяемых сенсорных устройств.

По признаку моделирования функций биосенсоров технические сенсоры можно классифицировать на визуальные, слуховые, тактильные и кинестетические.

Визуальные сенсоры обеспечивают дистанционное получение информации о геометрических и, возможно, некоторых физических характеристиках внешней среды (цвет, свойства грунта). Существует большое число технических средств, которые могут быть применены для решения этой задачи: телевизионные системы различного типа, оптико-электронные приборы с зарядовой связью (ПЗС) и фотодиодные матрицы и линейки, различные локационные устройства.

Слуховые (акустические) сенсоры предназначены для восприятия звуковых колебаний и идентификации на их основе соответствующего акустического образа. Важное значение звуковые устройства имеют для организации речевой связи между человеком-оператором и роботом.

Тактильные сенсоры позволяют фиксировать контакт с объектами внешней среды. Они широко применяются для очувствления схвата манипулятора и корпуса робота.

Кинестетические сенсоры в живых организмах формируют мышечное чувство, позволяющее получить информацию о положении отдельных органов и усилиях в них.

Аналогичные задачи решаются в технике с помощью датчиков положения , скорости, измерителей усилий и моментов. По информации от датчиков усилий и моментов в шарнирах манипулятора могут быть определены и силомоментные характеристики взаимодействия с внешними объектами.

Для решения разнообразных задач адаптивные роботы должны иметь соответствующие «радиусы очувствления », т.е. воспринимать сенсорную информацию на требуемом расстоянии от ее источника. Биосенсоры по этому признаку делятся на дистантные (рецепторы зрения, слуха и обоняния) и контактные , определяющие параметры самой среды или процесса взаимодействия с ней только при непосредственном соприкосновении рецептора со средой (рецепторы осязания и вкуса).

Технические сенсоры по указанному признаку можно разделить на сверхближние (контактные), ближние, дальние и сверхдальние. Сверхближними сенсорными устройствами являются тактильные и кинестетические сенсоры, датчики пройденного пути, измерители плотности.

Сенсорные устройства ближнего и дальнего действия позволяют получать бесконтактным способом информацию о внешней среде вблизи робота (например, с помощью локационных сенсоров схвата) и в объеме всей рабочей зоны соответственно. Наиболее важное значение среди сенсоров дальнего действия имеют различные визуальные системы (системы технического зрения).

Сенсорные устройства сверхдальнего действия могут применяться для управления транспортными и исследовательскими роботами в составе различных навигационных систем.

Перейдем к рассмотрению областей применения и классификации систем управления с адаптивными алгоритмами обработки информации (адаптация в узком смысле). Адаптивные алгоритмы и системы, разрабатываемые для решения различных робототехнических задач (восприятия внешней среды, управления и планирования), могут классифицироваться в зависимости от типа структур, реализующих выбранные способы представления априорной, текущей и обучающей информации. Существенное значение для характеристики различных адаптивных систем имеют объем и структура памяти, реализующей модель среды, а также быстродействие процессов адаптации.

Рассмотрим некоторые задачи адаптации и обучения, которые могут возникать при создании алгоритмического обеспечения подсистем робота.

1. Исполнительный уровень . На исполнительный уровень поступают сигналы, определяющие необходимые изменения обобщенных координат, степеней подвижности эффекторной системы. Исполнительный уровень обычно представляет собой привод - электрический, пневматический или гидравлический, с помощью которого обеспечиваются требуемые усилия в каждой из степеней подвижности. Эти усилия определяются весовыми и геометрическими характеристиками объектов, которые робот должен перемещать. В зависимости от этих характеристик изменяется нагрузка привода, причем качество работы привода может при этом существенно ухудшиться. Кроме того, изменение трения и зазоров в шарнирах кинематической цепи эффекторной системы также влияет на динамические характеристики привода. Поэтому в ряде случаев необходимо применять принципы адаптации для построения привода, обеспечивающего требуемое качество работы исполнительного уровня в условиях указанных изменений характеристик «внешней среды».

2. Тактический уровень . Тактический уровень «раскладывает» требуемое движение рабочего органа на соответствующие перемещения степеней подвижности. В живых организмах при нарушении работы одного из суставов (или одной конечности) происходит соответствующее изменение режима работы других суставов (или конечностей) с целью выполнения требуемого движения. Обычно робот (манипуляционный или локомоционный) обладает избыточным числом степеней подвижности, что обеспечивает принципиальную возможность построения адаптивного тактического уровня, автоматически перестраивающего работу приводов исполнительного уровня при резком ухудшении характеристик или выходе из строя одного из них.

3. Распознавание объектов и анализ сцен. Как правило, адаптивный робот взаимодействует с трехмерными объектами, которые могут быть произвольно ориентированы и расположены в различных местах зоны действия робота. Сигналы, поступающие от сенсорной системы, для каждого случая расположения объектов будут различны. Для построения системы восприятия может оказаться целесообразным применение принципов построения обучающихся систем распознавания образов, теория которых интенсивно развивается.

4. Система планирования . Процессы обучения в системе планирования обычно тесно связаны с преобразованием информации в модели среды. Это процессы рассматриваются обычно как характерная черта искусственного интеллекта. Один из возможных вариантов процесса обучения в системе планирования может заключаться в следующем. Положим, что робот может по определенным правилам формировать план действий в некоторой ситуации. Кроме того, существует возможность изменения этих правил на основе приобретения опыта. Например, если робот должен составлять последовательно планы для ряда ситуаций, в какой-то степени подобных друг другу, то при наличии механизма обучения составление плана после рассмотрения ряда ситуаций может протекать существенно быстрее, чем это имело место для первоначальной ситуации. Таким образом, робот приобретает некоторый «навык» для выполнения ряда операций, «близких» в каком-то отношении друг к другу.

5. Система связи с внешней средой. Эта система может иметь различные уровни сложности и разную физическую природу сигналов, которые она способна воспринимать от человека или автомата и передавать им. Задача организации диалога с роботом может рассматриваться в рамках общей проблемы построения диалоговых систем.

Здесь также возможна постановка задач адаптации и обучения на различных уровнях, начиная от задач распознавания акустических или визуальных сигналов и кончая задачей понимания смысла отдельных предложений и (или) достаточно сложной графической информации (чертежей, схем и т.д.).

Адаптивные алгоритмы обработки информации, разрабатываемые применительно к различным робототехническим задачам, могут также классифицироваться в соответствии с математическими методами , положенными в основу их формирования. В соответствии с этим признаком адаптивные алгоритмы могут быть разделены на аналитические, логические, структурные и реляционные . Указанные математические подходы также могут быть применены и для формирования описаний внешней среды, необходимых для решения различных задач обработки информации в робототехнической системе.

Аналитические методы применяются при формировании адаптивных алгоритмов функционирования эффекторной и сенсорной подсистем. Логические, структурные и реляционные методы могут применяться для построения адаптивных алгоритмов обработки информации в сенсорной подсистеме и подсистеме планирования.

В некоторых случаях оказывается целесообразным применять адаптивные алгоритмы только для обработки информации на этапе создания алгоритмического и программного обеспечения, т.е. в качестве одного из подходов при формировании автоматизированной системы проектирования этого обеспечения. Целесообразность такого применения методов адаптации (в узком смысле) применительно, например, к сенсорной подсистеме определяется следующими обстоятельствами.

В ряде случаев изменения в проблемной среде робототехнической системы возникают только при изменении номенклатуры транспортируемых или изготавливаемых изделий. Поэтому адаптация имеющегося в системе управления алгоритмического и программного обеспечения к обработке вновь поступающей информации может осуществляться не в ЭВМ нижнего уровня, непосредственно вырабатывающей сигналы управления, а в ЭВМ более высокого уровня, где может производиться необходимая модификация программ (или выбор оптимальных параметров в алгоритмах обработки информации). Один из методов автоматизации этого процесса модификации программного обеспечения может быть основан на применении соответствующих адаптивных алгоритмов. После необходимой коррекции программы с ЭВМ высшего уровня передаются по линии связи на ЭВМ нижнего уровня.

Адаптивное управление - совокупность методов теории управления, позволяющих синтезировать системы управления, которые имеют возможность изменять параметры регулятора или структуру регулятора в зависимости от изменения параметров объекта управления или внешних возмущений, действующих на объект управления. Подобные системы управления называются адаптивными. Адаптивное управление широко используется во многих приложениях теории управления.
По характеру изменений в управляющем устройстве адаптивные системы делят на две большие группы:

самонастраивающиеся (изменяются только значения параметров регулятора)

самоорганизующиеся (изменяется структура самого регулятора).

По способу изучения объекта системы делятся на

Поисковые

беспоисковые .

В первой группе особенно известны экстремальные системы, целью управления которых является поддержание системы в точке экстремума статических характеристик объекта. В таких системах для определения управляющих воздействий, обеспечивающих движение к экстремуму, к управляющему сигналу добавляется поисковый сигнал. Беспоисковые адаптивные системы управления по способу получения информации для подстройки параметров регулятора делятся на

системы с эталонной моделью (ЭМ)

системы с идентификатором , в литературе иногда называют, как системы с настраиваемой моделью (НМ).

Адаптивные системы с ЭМ содержат динамическую модель системы, обладающую требуемым качеством. Адаптивные системы с идентификатором делятся по способу управления на

косвенный(непрямой).

При косвенном адаптивном управлении сначала делается оценка параметров объекта, после чего на основании полученных оценок определяются требуемые значения параметров регулятора и производится их подстройка. При прямом адаптивном управлении благодаря учёту взаимосвязи параметров объекта и регулятора производится непосредственная оценка и подстройка параметров регулятора, чем исключается этап идентификации параметров объекта. По способу достижения эффекта самонастройки системы с моделью делятся на

системы с сигнальной (пассивной)

системы с параметрической (активной) адаптацией.

В системах с сигнальной адаптацией эффект самонастройки достигается без изменения параметров управляющего устройства с помощью компенсирующих сигналов. Системы, сочетающие в себе оба вида адаптации называют

комбинированными .

6 ) Самонастраивающаяся система автоматического управления, самоприспосабливающаяся система, в которой приспособление к случайно изменяющимся условиям обеспечивается автоматическим изменением параметров настройки или путём автоматического поиска оптимальной настройки. В любой несамонастраивающейся автоматической системе управления имеются параметры, которые влияют на устойчивость и качество процессов управления и могут быть изменены при регулировке (настройке) системы. Если эти параметры остаются неизменными, а условия функционирования (характеристики управляемого объекта, возмущающие воздействия) существенно изменяются, то процесс управления может ухудшиться или даже стать неустойчивым. Ручная настройка системы часто оказывается обременительной, а иногда и невозможной. Использование в таких случаях С. с. технически и экономически целесообразно и даже может оказаться единственным способом надёжного управления.

С. с. подразделяют на поисковые и беспоисковые. В поисковых С. с. необходимое качество управления достигается в результате автоматического поиска оптимальной (в некотором смысле) настройки (см. Поисковая система). Качество настройки характеризуется некоторым обобщённым показателем, связанным с первичными параметрами настройки сложным, обычно не вполне стабильным и недостаточно известным соотношением. Этот показатель измеряется непосредственно или вычисляется по измеренным значениям первичных параметров. Параметрам настройки в С. с. придаются поисковые или пробные изменения. Анализ колебаний показателя качества настройки, вызванных поисковыми воздействиями, позволяет установить, является ли настройка оптимальной, т. е. соответствующей экстремуму (максимуму или минимуму) показателя качества. Если имеют место отклонения от экстремума, то настройка изменяется до тех пор, пока не приблизится к оптимальной. Поисковые С. с. могут работать при изменении внешних условий в широких пределах.

Беспоисковые С. с. имеют перед поисковыми системами определённое преимущество, обусловленное тем, что поиск оптимального состояния отнимает значительное время, т. е. время самонастройки поисковых систем ограничено снизу. В беспоисковых С. с. используется некоторый контролируемый показатель качества управления (например, значение производной контролируемого параметра по времени). Автоматической настройкой параметров этот показатель поддерживается в заданных пределах. В зависимости от вида показателя различают С. с. с контролем переходных процессов, с контролем частотных характеристик, с эталонной моделью и др. Всё это - замкнутые беспоисковые С. с. с замкнутым контуром самонастройки, в котором параметры настройки автоматически изменяются при выходе показателя качества за допустимые пределы. Некоторые замкнутые беспоисковые С. с. близки к обычным нелинейным системам автоматического управления с пониженной чувствительностью к характеристикам объекта - к таким, например, как релейные системы или управления системы с переменной структурой. Наряду с замкнутыми применяют также разомкнутые С. с. - т. н. системы параметрической компенсации. В этих С. с. контролируются воздействия, вызывающие изменение свойств объекта, и по заранее рассчитанной программе изменяются параметры настройки системы; контур самонастройки в этом случае разомкнут. Такая самонастройка может быть почти мгновенной, однако её осуществление требует контроля окружающей среды и достаточно точного знания законов воздействия среды на управляемый объект.

Самонастройка реализуется как специальной аппаратурой (в виде блоков самонастройки или самонастраивающихся экстремальных регуляторов), так и адаптивными алгоритмами центральных управляющих ЦВМ. Придание алгоритмам управления свойств самонастройки (адаптации) существенно расширяет возможности управления разнообразными процессами. Внедрение С. с. позволяет приблизиться к оптимальным режимам функционирования объектов, облегчает задачу унификации систем управления, сокращает время на испытания и наладку, снижает технологические требования на изготовление ряда узлов устройств управления, освобождает обслуживающий персонал от трудоёмких операций настройки. Практическое использование С. с. и самонастраивающихся алгоритмов - одна из характерных черт технического прогресса в области управления.

©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-02-12

Классификация адаптивных систем

По характеру изменений в управляющем устройстве адаптивные системы делят на две большие группы:

самонастраивающиеся (изменяются только значения параметров регулятора) самоорганизующиеся (изменяется структура самого регулятора).

По способу изучения объекта системы делятся на

поисковые беспоисковые .

Системы с эталонной моделью (ЭМ) системы с идентификатором , в литературе иногда называют, как системы с настраиваемой моделью (НМ).

Прямой косвенный(непрямой).

Системы с сигнальной (пассивной) системы с параметрической (активной) адаптацией.

комбинированными .

Применение

Применяется для управления нелинейной системой , и или системой с переменными параметрами. К примерам таких систем относят, например, асинхронные машины, транспортные средства на магнитной подушке, магнитные подшипники и т.п. Среди механических систем можно назвать инверсный маятник, подъемно транспортные машины, роботы, шагающие машины, подводные аппараты, самолеты, ракеты, многие виды управляемого высокоточного оружия и т.п.

См. также

Литература

Ефимов Д. В. , Робастное и адаптивное управление нелинейными колебаниями. - СПб.: Наука, 2005. - 314с. ISBN 5-02-025093-7
Евланов Л. Г. , Самонастраивающаяся система с поиском градиента методом вспомогательного оператора. Изв. АН СССР, ОТН, «Техническая кибернетика», 1963, № 1.
Тюкин И. Ю., Терехов В. А. , Адаптация в нелинейных динамических системах , (Серия: Синергетика: от прошлого к будущему), Санкт-Петербург: ЛКИ, 2008. - 384 с. ISBN 978-5-382-00487-7
K. J. Astrom and B. Wittenmark , Adaptive Control, Addison-Wesley, 1989, 2d ed. 1994.
Юревич Е. И. Теория автоматического управления. - СПб.: БXB-Петербург, 2007. - 560с.

Ссылки

Задача адаптации . Virtual Laboratory Wiki. Архивировано из первоисточника 19 февраля 2012. Проверено 17 мая 2009.
Dumont, Huzmezan: Concepts, methods and techniques in adaptive control (2002) (англ.)
Shankar Sastry and Marc Bodson, Adaptive Control: Stability, Convergence, and Robustness, Prentice-Hall, 1989-1994 (англ.)

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Адаптивное управление" в других словарях:

адаптивное управление - Управление, при котором управляющие воздействия вырабатываются при заранее не известных или изменяющихся в процессе эксплуатации свойствах системы управления. Примечание Как правило, свойство адаптации достигается посредством формирования в явном …

Адаптивное управление - Управление в системах военного назначения, основанное на приспособлении к неопределенным и изменяющимся внешним и внутренним условиям для достижения цели с требуемой эффективностью. В РВСН объектами А.у. являются такие процессы, как поддержание… … Энциклопедия РВСН

Адаптивное управление - такое управление, когда желательное состояние системы определяется на основе предшествующего процесса управления (т.е. на основе накопления опыта, «обучения») … Экономико-математический словарь

адаптивное управление - Совокупность способов использования природных ресурсов и мер по их сохранению. Syn.: природопользование; рациональное природопользование … Словарь по географии

адаптивное управление - adaptyvusis valdymas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. adaptive control vok. adaptive Regelung, f; adaptive Steuerung, f; anpassungsfähige Steuerung, f rus. адаптивное управление, n pranc. commande adaptative, f … Automatikos terminų žodynas

адаптивное управление - Автоматическое управление роботом с коррекцией программной траектории движения в зависимости от текущих изменений состояния внешней среды … Политехнический терминологический толковый словарь

адаптивное управление - самонастраивающееся управление … Словарь русских синонимов по технологиям автоматического контроля

АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ - система управления, подстраивающая характеристики в соответствии с измеренными параметрами условий функционирования (ИСО 2806 1980) … Словарь понятий и терминов, сформулированных в нормативных документах российского законодательства

адаптивное управление промышленным роботом - Управление исполнительным устройством промышленного робота с автоматическим изменением управляющей программы в функции от контролируемых параметров состояния внешней среды. [ГОСТ 25686 85] Тематики роботы промышленные … Справочник технического переводчика

адаптивное управление мощностью - — Тематики электросвязь, основные понятия EN adaptive power control … Справочник технического переводчика

Книги

Адаптивное управление и интеллектуальный анализ информационных потоков в компьютерных сетях , А. В. Тимофеев. В монографии рассматриваются модели глобальных телекоммуникационных систем и распределённых информационных компьютерных сетей с переменной структурой, методы адаптивной, нейросетевой и…