Vnútri oblasti potenciálne udržateľného riadenia leží oblasť udržateľného (v bežnom zmysle) riadenia, ohraničená množstvom prípustných vektorov chyby riadenia - oblasť prípustného riadenia.
Ak budeme formálne používať pravidlo transformácie vektora chýb riadenia na hodnotenie kvality riadenia, tak dôsledkom mnohorozmernosti priestoru parametrov, v ktorom sa nachádza vektor, môžu jednému hodnoteniu kvality riadenia zodpovedať vektory chyby prináležiace jak k ich prípustnej množine, tak aj nachádzajúce sa mimo nej. Preto vo vnútri oblasti potenciálne udržateľného a prípustného riadenia možno vyčleniť oblasť, v ktorej použitie prijatého pravidla hodnotenia kvality riadenia nevedie k prekročeniu hraníc oblasti prípustného riadenia. Je to oblasť absolútne kvalitného - spoľahlivého riadenia.
Príklad, zobrazujúci vzájomný vzťah hraníc oblastí:
Do pravouhlého otvoru na ploche treba nainštalovať ovládač. Oblasť potenciálne udržateľného riadenia je časť priestoru, v ktorom sa nachádza povrch s otvorom v rámci dosahu ovládača. Zóna prípustného riadenia je samotný pravouhlý otvor. Vektor cieľov je vektorový rádius od stredu otvoru v zvolenom systéme koordinátov (opísaný kruh*). Ak je hodnotenie kvality riadenia vzdialenosť od stredu otvoru po vonkajšiu hranu „páky“ ovládača, tak zóna absolútne kvalitného riadenia je kruh, vpísaný do obdĺžnika. Oblasť - prstenec medzi vpísaným a opísaným kruhom je zóna, kde pri jednom a tom istom formálnom hodnotení kvality, môže byť riadenie prípustné a neprípustné. Úplné zlúčenie zón absolútne kvalitného a prípustného riadenia si vyžaduje zostrojenie iného pravidla pretvorenia (transformácie) vektorov chyby na hodnotenie kvality riadenia. Preto, ak sa zabezpečuje udržateľné, absolútne spoľahlivé riadenie, tak strata riadenia dôsledkom rušivých vplyvov je postupný prechod zo zóny absolútne spoľahlivého riadenia do zóny prípustného riadenia, z nej do zóny potenciálne udržateľného riadenia a východ z nej.
Vektor chyby riadenia vzniká dôsledkom dvoch príčin:
1. samotný udržateľne fungujúci uzavretý systém je kmitavý systém. Preto aj v podmienkach vedomej neprítomnosti vonkajších budení kmitov - sám systém vykonáva kmitania vzhľadom na cieľový vektor. Otázka je iba v tom, či zadanie úlohy riadenia ignoruje tieto kmitania, alebo nie;
2. na uzavretý systém vplývajú vonkajšie budenia kmitov z okolitého prostredia. Taktiež v ňom samotnom môžu prebiehať nejaké vnútorné zmeny[53].
Existuje pojem „rezerva udržateľnosti uzavretého systému“. Je to vlastná, špecifická charakteristika uzavretého systému, vytvorená na základe nejakej (môže ich byť niekoľko) miery budiaceho - rušivého vplyvu, ktorej prekročenie vedie k vyjdeniu vektora chyby za prípustné hranice, alebo k zániku systému.
9. Schémy riadenia
Všetky uzavreté systémy sa pri ľubovoľných spôsoboch riadenia (aj pri organizácii samoriadenia) tvoria na osnove jednej z nasledujúcich schém riadenia[54] a (alebo) ich kombinácii v rámci objemnejšieho uzavretého systému. Rôzne schémy (nie spôsoby) riadenia zabezpečujú pre jedne a tie isté objekty, za jedných a tých istých podmienok, rôznu pružnosť reagovania na rušivé vplyvy a rôznu maximálne dosiahnuteľnú úroveň kvality riadenia. Súc realizované na jedných a tých istých objektoch, zabezpečujú im rôzne rezervy udržateľnosti riadenia. Schémy riadenia sa líšia jedna od druhej prerozdelením do jednotlivých komponentov uzavretého systému plnej funkcie riadenia.
Štruktúra, realizujúca schému riadenia, môže byť úplne rozmiestnená v objekte, alebo z rozličných príčin môžu byť niektoré elementy rozmiestnené mimo riadeného objektu. Čiastkovým prípadom takéhoto variantu je diaľkové ovládanie, keď sú na objekte rozmiestnené prevažne výkonné elementy štruktúry, ktoré nie je škoda stratiť, alebo ktoré vedome nemožno zachrániť. Posledný prípad sa často vyskytuje vo vzťahu k rozkazom politikov, vyjadrujúcich skutočnú moc a taktiež pri používaní robotov v nebezpečnom prostredí (aj keď v davo-„elitárnej“ spoločnosti politici zriedka nie sú robotmi – biorobotmi).
PROGRAMOVÉ RIADENIE
Vonkajšie spätné väzby po zapojení schémy do procesu riadenia v uzavretom systéme chýbajú: priebežná informácia o stave vonkajšieho prostredia a pozícii objektu v ňom sa v systéme riadenia nevyužíva.
Riadiaci signál je funkciou času a (možno) informácie, postupujúcej kanálmi vnútorných spätných väzieb. Výsledok pôsobenia všetkých rušivých vplyvov na správanie sa objektu sa vypracováva v štádiu projektovania a vytvorenia objektu a (alebo) systému jeho riadenia a programu riadenia. Úroveň maximálne možnej kvality riadenia je funkciou adekvátnosti programu riadenia k reálnym podmienkam jeho realizácie. Uzavretý systém totiž nereaguje na reálne vplyvy vonkajšieho prostredia. Správanie sa systému nie je pružné.
PROGRAMOVO - ADAPTÍVNE RIADENIE
Vonkajšie spätné väzby v systéme existujú. Riadiaci signál je funkciou reálnych parametrov vonkajšieho prostredia a uzavretého systému. Informácia o nich postupuje kanálmi vonkajších a vnútorných spätných väzieb. Zároveň je riadiaci signál aj jednoznačnou funkciou programu (zákona - algoritmiky riadenia) v tom zmysle, že rovnakej informácii, postupujúcej kanálmi spätných väzieb, vždy zodpovedá jeden a ten istý riadiaci signál. Túto zhodu reakcií „vstup - výstup“ možno chápať aj v zmysle zhody štatistických charakteristík riadiaceho signálu informácie, postupujúcej kanálmi spätných väzieb. Reakcia systému na impulz je do istej úrovne pružná v tom zmysle, že riadiaci signál a reakcia uzavretého systému na impulzy je funkciou týchto impulzov.
Programovo adaptívna schéma môže realizovať rôzne princípy riadenia. Uvedieme dva najčastejšie sa vyskytujúce: riadenie podľa impulzu a riadenie podľa odchýlky.
V prvom prípade systém riadenia vypracováva riadiaci signál na základe merania bezprostredného rušivého pôsobenia v procese riadenia.
V druhom prípade systém riadenia vypracováva riadiaci signál na základe merania kontrolných parametrov a hodnotenia ich odchýlky od hodnôt, charakterizujúcich ideálny režim riadenia. Pri nevyhnutnosti sa môžu oba princípy skombinovať v jednom a tom istom systéme riadenia.
Predpokladajme, že projektujeme systém automatického riadenia teplotného režimu v miestnosti. Môžeme ho zostrojiť tak, že ohrievače sa budú zapínať v dôsledku systémom registrovaného poklesu teploty v miestnosti pod zadanú hodnotu. Toto bude realizácia princípu riadenia podľa odchýlky. No môžme zostrojiť systém takýchto charakteristík aj inak. Pretože teplota v miestnosti zvyčajne klesá potom, čo sa zníži priemerná teplota vonkajšieho vzduchu, ochladnú steny miestnosti a prenikne do nej chladný vonkajší vzduch, tak máme možnosť registrovať teplotu vonkajšieho vzduchu a vypočítať priemernú teplotu. Následne, nečakajúc na moment, keď steny vychladnú a začne sa znižovanie teploty v miestnosti, môžeme vydať signál na zapnutie ohrievačov vo zvolenom režime okamžite v prípade zníženia priemernej teploty na definovanú prahovú (hraničnú) hodnotu. Okrem toho môže byť režim fungovania ohrievača funkciou rozdielu priemernej vonkajšej teploty a priebežnej hodnoty teploty v miestnosti. V poslednom variante sa v programovo-adaptívnej schéme riadenia budú spájať oba princípy riadenia - podľa impulzu i podľa odchýlky.