ПРОГРА́ММНОЕ УПРАВЛЕ́НИЕ

ПРОГРА́ММНОЕ УПРАВЛЕ́НИЕ, управ­ле­ние ра­бо­той сис­те­мы (объ­ек­та, уст­рой­ст­ва, ма­ши­ны) по за­дан­ной про­грам­ме. Осу­ще­ст­в­ля­ет­ся сис­те­мой ав­то­ма­ти­че­ско­го управ­ле­ния, ко­то­рая вы­ра­ба­ты­ва­ет сиг­на­лы (управ­ляю­щие воз­дей­ст­вия), воз­дей­ст­вую­щие на ис­пол­нит. ор­га­ны управ­ляе­мо­го объ­ек­та. На объ­ект управ­ле­ния, кро­ме управ­ляю­ще­го воз­дей­ст­вия, дей­ст­ву­ет так­же воз­му­щаю­щее воз­дей­ст­вие (внеш­няя сре­да). П. у. мо­жет осу­ще­ст­в­лять­ся как с ис­поль­зо­ва­ни­ем об­рат­ной свя­зи (сис­те­мы с замк­ну­той це­пью воз­дей­ст­вия), так и без неё (сис­те­мы с ра­зомк­ну­той це­пью воз­дей­ст­вия). П. у. наи­бо­лее эф­фек­тив­но для управ­ле­ния слож­ны­ми мно­го­ко­ор­ди­нат­ны­ми про­цес­са­ми (напр., П. у. ЛА, тех­но­ло­гич. про­цес­сом). Сис­те­мы П. у. с замк­ну­той цепью воз­дей­ст­вия мо­гут функ­цио­ни­ро­вать с оп­ти­ми­за­ци­ей и без оп­ти­ми­за­ции ре­жи­ма ра­бо­ты управ­ляе­мо­го объ­ек­та. Про­цесс П. у. с оп­ти­ми­за­ци­ей мож­но рас­смат­ри­вать как ми­ни­ми­за­цию не­ко­то­рого функ­цио­на­ла, ха­рак­те­ри­зую­ще­го «рас­стоя­ние» ме­ж­ду ис­ко­мым и дей­ст­ви­тель­ным (фак­ти­че­ским) со­стоя­ния­ми объ­ек­та. Тер­мин «П. у. с оп­ти­ми­за­ци­ей» воз­ник в тео­рии управ­ле­ния сис­те­ма­ми, под­вер­жен­ны­ми дей­ст­вию слу­чай­ных воз­му­ще­ний (сто­хас­ти­че­ски­ми). Сис­те­мы, ра­бо­таю­щие по ра­зомк­ну­то­му цик­лу, ис­поль­зу­ют толь­ко в ка­че­ст­ве со­став­ной час­ти бо­лее слож­ных сис­тем ав­то­ма­тич. управ­ле­ния (ре­гу­ли­ро­ва­ния).

В за­ви­си­мо­сти от сте­пе­ни из­вест­нос­ти тра­ек­то­рии, при­во­дя­щей сис­те­му к за­дан­ной це­ли, и воз­мож­но­сти ор­га­на управ­ле­ния удер­жи­вать управ­ляе­мую сис­те­му на дан­ной тра­ек­то­рии раз­ли­ча­ют П. у. сис­те­мы ста­би­ли­за­ции, ре­гу­ли­ро­ва­ния, сле­же­ния (управ­ле­ния по па­ра­мет­рам), струк­тур­ной адап­та­ции. Про­стей­шим ти­пом П. у. яв­ля­ют­ся сис­те­мы ав­то­ма­тич. ста­би­ли­за­ции, в ко­то­рых про­ис­хо­дит дви­же­ние из од­ной точ­ки в дру­гую; т. е. из­вест­на нуж­ная тра­ек­то­рия и ал­го­ритм функ­цио­ни­ро­ва­ния со­дер­жит пред­пи­са­ние под­дер­жи­вать по­сто­ян­ным зна­че­ние управ­ляе­мой ве­ли­чи­ны U (т. н. П. у. по U). Сис­те­мы ав­то­ма­тич. ста­би­ли­за­ции име­ют наи­боль­шее рас­про­стра­не­ние в пром. ав­то­ма­ти­ке. Ес­ли на вход сис­те­мы по­сту­па­ют по­то­ки, от­ли­чаю­щие­ся от пред­по­ла­гае­мых, или су­ще­ст­вен­ным ока­зы­ва­ет­ся дей­ст­вие не­уч­тён­ных фак­то­ров, в т. ч. воз­му­щаю­щих воз­дей­ст­вий, сис­те­ма мо­жет «сой­ти» с нуж­ной тра­ек­то­рии. В та­ко­го ро­да сис­те­мах пла­ни­ру­ет­ся (про­грам­ми­ру­ет­ся) бу­ду­щее же­лае­мое со­стоя­ние вы­хо­да Y₀(t). За­тем на­хо­дят раз­ность ме­ж­ду те­ку­щим и ожи­дае­мым вы­хо­да­ми сис­темы (сис­те­мы с замк­ну­той це­пью воз­дей­ст­вия) Y=Y(t)-Y₀(t) и на этой ос­но­ве оп­ре­де­ля­ют до­пол­нит. управ­ле­ние U(t+1), при­зван­ное све­сти к ми­ни­му­му рас­со­гла­со­ва­ние ме­ж­ду тре­буе­мым и фак­ти­че­ским со­стоя­ния­ми сис­те­мы, т. н. П. у. ре­гу­ли­ро­ва­ни­ем (напр., ав­то­пи­лот, управ­ле­ние при от­кло­не­нии по­лё­та кры­ла­той ра­ке­ты). В слу­чае ко­гда не­воз­мож­но за­дать опор­ную про­грамм­ную тра­ек­то­рию на весь пе­ри­од вре­ме­ни ли­бо от­кло­не­ние от неё ве­ли­ко, ис­поль­зу­ют П. у. по па­ра­мет­рам, ко­то­рое за­клю­ча­ет­ся в не­об­хо­ди­мо­сти про­гно­зи­ро­ва­ния те­ку­щей тра­ек­то­рии Y(t) на бу­ду­щее и обес­пе­че­ние её по­па­да­ния в це­ле­вую об­ласть Y*. Та­кое П. у. сво­дит­ся к под­строй­ке па­ра­мет­ров сис­те­мы до тех пор, по­ка пе­ре­се­че­ние Y(t) и Y* не бу­дет обес­пе­че­но (напр., ав­то­ма­ти­зир. сис­те­мы управ­ле­ния тех­но­ло­гич. про­цес­сом, пред­при­яти­ем). Раз­ра­бо­та­но П. у. сис­тем, по­зво­ляю­щих, в слу­чае не­воз­мож­но­сти по­па­да­ния в це­ле­вую об­ласть, из­ме­нить струк­ту­ру П. у. на та­кую, при ко­то­рой бу­дет обес­пе­че­но по­па­да­ние в це­ле­вую об­ласть, т. н. струк­тур­ная адап­та­ция (са­мо­ор­га­ни­за­ция П. у. сис­те­мы), напр. гиб­кие ав­то­ма­ти­зир. про­из­вод­ст­ва.