·         z objektu a prostredia, obkolesujúceho objekt riadenia, do sústavy riadenia objektu – to je spätná väzba a

·         zo systému riadenia objektu na objekt a prostredie – to sú priame väzby.

Priame väzby sa ďalej delia na vnútorné a vonkajšie. Vnútorné priame väzby sú lokalizované v rámci objektu a systému jeho riadenia. Vonkajšie priame väzby vychádzajú z riadiaceho systému a objektu riadenia do vonkajšieho prostredia.

Analogicky sa na vnútorné a vonkajšie delia aj spätné väzby: tie väzby, ktorými postupuje informácia o stave prostredia a o stave objektu v ňom – to sú vonkajšie spätné väzby. A tie, ktorými prechádza informácia o stave objektu a systému jeho riadenia – to sú vnútorné spätné väzby.

*         *         *

Uvedené definície pojmov „priame“ a  „spätné väzby“, „uzavretý systém“ obsahujú určité zamlčania – informácie „medzi riadkami“, dôležité v kontexte DVTR. V dôsledku prítomnosti týchto zamlčaní v  kontexte DVTR sú tieto definície širšie, zahŕňajú v sebe aj ten zmysel, ktorý nie je vlastný týmto pojmom v bežných historicky vzniknutých technických verziách teórie riadenia.

«Uzavretý systém riadenia je systém riadenia, v ktorom sa riadiaca činnosť formuje funkciou odchýlky hodnoty riadené veličiny od požadovaných hodnôt jej stavu». (Veľká sovietska encyklopédia, 3. vydanie, zväzok 9, str. 325)

V súvislosti s takýmito definíciami, keď je reč o priamych a spätných väzbách v uzavretom systéme, tak sú myslené iba väzby s objektom riadenia, nie s prostredím. Pritom pod priamou väzbou sa rozumie riadiaca činnosť a pod spätnou väzbou – informovanie systému riadenia o reakcii objektu riadenia na riadiacu činnosť. V podstate v takýchto definíciach pojmu „uzavretý systém“ sa hovorí o tom, že informácia v uzavretých systémoch, na základe ktorej sa v každom jednom momente vypracováva riadiaca činnosť, zah

ŕ

ňa v sebe aj informáciu o riadiacej činnosti, vypracovanej niekedy v minulosti. Inými slovami, niektoré informačné toky, prechádzajúce systémom riadenia, sú zamknuté-uzavreté v kruhovom obvode ich obehu. Odtiaľ aj vyplýva názov pojmu „uzavretý systém“.

Avšak existujú zväzky „objekt + systém riadenia“, v ktorých niet spätných väzieb v zmysle podmienenosti prebiehajúceho riadenia riadením, vykonaným v minulosti. Taká je programová schéma riadenia (o nej sa bude hovoriť neskôr). A v schéme riadenia „prediktor - korektor“ (o nej sa bude tiež hovoriť neskôr) niektoré z väzieb, ak ich máme zaradiť do kategórie „spätných“ v tradičnom ponímaní tohto termínu, sa uzamykajú nie cez minulosť, ale cez predpovedanú budúcnosť. V tom zmysle, že prebiehajúce riadenie zahŕňa v sebe prognózu správania sa riadeného objektu, do ktorej patrí aj informácia o variantách aktuálneho riadenia.

Pritom v historicky postupne sa vyvinuvších technických verziách teórie riadenia neexistuje termín pre označenie zväzku „objekt + systém riadenia“ vo všeobecnom prípade skúmania. Preto, vysvetľujúc DVTR, máme na výber:

1.    buď nejako pomenovať tento zväzok (pritom samotné slovo „zväzok“ evidentne neprichádza do úvahy, kvôli jeho používaniu v úplne rôznych kontextoch);

2.    alebo pridať v kontexte DVTR rozšírujúcu interpretáciu výrazmi „priame“ a „spätné väzby“, „uzavretý systém“.

V predchádzajúcich vydaniach DVTR sa využíval rozšírujúci prístup, avšak nebol vysvetlený, čo u časti čitateľov (konkrétne u oboznámených s nejakými technickými verziami teórie riadenia) vyvolávalo otázky.

V tomto vydaní zachováme rozšírujúci prístup interpretácie uvedených pojmov, a preto v kontexte DVTR treba prijať definície priamych a spätných väzieb s ich prerozdelením na vonkajšie (smerujúce do prostredia) a vnútorné (lokalizované v rámci objektu riadenia a systému riadenia) tak, ako boli uvedené predtým.

Takisto je užitočné zaviesť pojem „sila väzby“. V každom konkrétnom prípade môže byť zostrojený (špecifikovaný v zmysle):

1.      podľa priamých väzieb – na základe porovnania sily riadiaceho vplyvu na objekt alebo prostredie, vytvoreného systémom riadenia, s vlastnými charakteristikami objektu riadenia (vzhľadom na okolnosti, napríklad v prípade riadenia pohybu v zmysle teoretickej mechaniky to môže byť  vzťah síl riadiaceho vplyvu s hmotnosťou, momentami zotrvačnosti, s charakteristikami síl a momentov odporu pohybu);

2.      podľa spätných väzieb – na základe porovnania sily riadiaceho vplyvu,                                                                                                vytváraného systémom riadenia, s parametrami, charakterizujúcimi odklon objektu od predpísaného režimu a parametrami, charakterizujúcimi vplyv prostredia na objekt, na ktorý reakciou je systémom vypracovávané riadenie.

Preto, aby sme neplodili zbytočné pojmy a nerobili špeciálne klauzuly vo vzťahu k takým čiastkovým prípadom riadenia, ako je programové riadenie (bez spätných väzieb) a riadenie podľa schémy „prediktor–korektor“[47], tak aj v prípade, keď je medzi objektom a systémom riadenia čo i len jedna väzba s nenulovou „silou“ – priama alebo spätná – budeme takýto zväzok tiež nazývať „uzavretým systémom“.

A okrem toho, pri porovnaní procesu projektovania a tvorby zväzku „objekt riadenia + systém riadenia“ s plnou funkciou riadenia, sú všetky takéto zväzky uzavretými systémami, keďže bez riešenia úlohy o predpovedateľnosti správania sú neuskutočniteľné a nefunkčné.

*         *         *

Príklad uzavretého systému je auto s vodičom. Auto je objekt riadenia. Vodič, presnejšie jeho algoritmika psychiky je systém riadenia. Spätné väzby sú uzavreté cez zrak, sluch, hmat a vestibulárny aparát vodiča. A priame väzby - cez jeho ruky a nohy, pôsobiace na výkonné orgány: volant, pedále, rýchlostnú páku, páčky a gombíky. Okrem toho, hierarchie uzavretých okruhov priamych a spätných väzieb sú jak v systémoch a prístrojoch auta, tak aj v samotnom človeku.

Samoriadiaci sa objekt, u ktorého sa nepodarí určiť systém jeho riadenia, taktiež predstavuje uzavretý systém. Aj v ňom samotnom totiž existuje uzavretý cyklus priameho a spätného zobrazenia v nejakej hierarchii okruhov cirkulácie informácií. Príkladom takýchto samoriadiacich sa objektov s nelokalizovaným systémom riadenia je splachovacia nádoba záchodovej misy s plavákovým regulátorom hladiny vody. Systém riadenia je nelokalizovaný v tom zmysle, že ho nemožno odlíšiť od samotného objektu tak, ako je možné odlíšiť vodiča od auta, alebo modul autopilota od lietadla ako celku. Okrem toho, aj v prípade metódy odstránenia uzlov (kľúčových komponentov) z uzavretého systému s nelokalizovaným systémom riadenia, nedosiahneme nič, okrem jeho privedenia do havarijného, alebo nefunkčného stavu. V uzavretých systémoch s lokalizovaným systémom riadenia odstránenie systému riadenia nenarúša v princípe funkčnosť objektu riadenia.

Systém riadenia objektu (lokalizovaný alebo nie – to je jedno) formuje riadiaci signál, t.j. kódovanú informáciu o tom, aká má byť riadiaca činnosť, aby správanie sa objektu zodpovedalo cieľovému vektoru a  vektor chyby nepresahoval prípustné hranice. Tento proces riadenia sa deje v súlade s vektorom cieľov riadenia na základe informácií o stave uzavretého systému a okolitého prostredia (t.j. na báze vektora stavu), v zhode s interpretáciou príčinno-dôsledkových podmieneností v systéme riadenia. Inými slovami, v zhode s interpretáciou „objektívnych zákonov“ existencie uzavretého systému v prostredí. Riadiaci signál sa cez priame väzby predáva výkonným orgánom (pri nevyhnutnosti aj okolitému prostrediu), čo zabezpečuje riadiaci vplyv na objekt. Reťazcami spätných väzieb sa do systému riadenia v procese riadenia podáva informácia o stave okolitého prostredia, objektu, vykonných orgánov a samotného systému riadenia.


Перейти на страницу:
Изменить размер шрифта: