09-09-2023
Тео́рия управле́ния — наука о принципах и методах управления различными системами, процессами и объектами.
Основами теории управления являются кибернетика и теория информации.
Суть теории управления состоит в построении математической модели на основе системного анализа объекта управления (ОУ) и синтезе алгоритма управления (АУ) для получения желаемых характеристик протекания процесса или целей управления.
Содержание |
Данная область знаний хорошо развита и находит широкое применение в современной технике. В социально-экономических системах теория управления посвящена приемам и методам анализа, прогноза и возможностям регулирования деятельности различных общностей людей (мирового сообщества, региональных объединений, наций, общественно-хозяйственных групп). Теория управления, как любая наука, имеет свою методологию и методическое обеспечение. Однако в области естествознания и техники теория управления имеет гораздо больше успехов, чем в социально-экономической сфере, где, очевидно, действует ограничение, вытекающее из принципа — «система не может объяснить саму себя»
.Первое самоуправляемое устройство было построено Ктезибием из Александрии (примерно в 250 году до н. э.). Его водяные часы использовали сифон как регулятор потока воды. До этого изобретения считалось, что только живые существа способны модифицировать свое поведение в ответ на изменения в окружающей среде.
Следующим шагом в развитии саморегулирующихся систем управления с обратной связью стали центробежный регулятор паровой машины Джеймса Уатта (1736—1819), и термостат Корнелиса Дреббеля (1572—1633).
Математическая теория устойчивых систем с обратной связью была разработана в XIX веке.
В связи с развитием паровых машин, потребовались регуляторы, которые могли бы автоматически поддерживать установившийся режим их работы. Универсальность математических методов, полученных в данной теории, перевела ее в область наук, занимающихся изучением абстрактных математических объектов, а не их конкретных технических реализаций.
Родоначальником непосредственно «математической теории управления» можно считать Александра Михайловича Ляпунова — автора классической теории устойчивости движения (1892)[1].
Кибернетика установила, что управление присуще только системным объектам. Для них характерно понижение энтропии, направленность на упорядочение системы.
Процесс управления можно разделить на несколько этапов:
Конечной целью теории управления является универсализация, а значит согласованность, оптимизация и наибольшая эффективность функционирования систем.
Методы управления, рассматриваемые теорией управления техническими системами и другими объектами, базируются на трёх фундаментальных принципах:
Управление можно разделить на два вида:
При иерархическом управлении цель функционирования системы задается её надсистемой.
Примеры современных методов управления:
При внедрении чего-нибудь нового всегда существует предрасположенность к возникновению революционной ситуации, когда «верхи не могут управлять по-новому, а низы не желают жить по-старому». Поэтому должен быть разработан также алгоритм переходного процесса, который обеспечил бы бесконфликтный переход систем к новому для них виду функционирования.
Имеются следующие наиболее общие подходы к теории управления:
Это заготовка статьи по математике. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. |
Статьи, связанные с теорией управления и моделированием | |
---|---|
Основные понятия | Динамическая система • Статическая система • Математическая модель • Передаточная функция • Пространство состояний |
Классификация систем | Линейные стационарные системы (ЛСС) |
Фундаментальные свойства систем | Устойчивость • Наблюдаемость • Управляемость |
Другое | Идентификация систем |
Смежные понятия | Преобразование Лапласа • Z-преобразование • Преобразование Фурье • Дельта-функция |
Характеристики систем | Импульсная переходная характеристика • АФЧХ • ЛАФЧХ |
Способы математического описания динамических систем |
Передаточная функция • Пространство состояний |
Разное | Автоматика и телемеханика • Исследование операций |
Теория управления.