Управление в системах реального времени
Авторы: Иванов К.К.
Источник: Молодой ученый. — 2017. — № 20. — С. 139-141. — URL: https://moluch.ru/archive/154/43475/
Ни одна система не может существовать без управления. Система должна реагировать как на внутренние изменения, так и на изменения внешней среды. Реакцией на эти изменения будут изменения параметров объекта системы. Именно этот процесс и называется управлением.
Существование любой системы обусловлено необходимостью достижения определенных целей. Изменение этих целей также вызывает реакцию системы. Помимо этого, система обладает некоторыми ресурсами, которые необходимы для ее функционирования.
Само управление в таких условиях рассматривается как процесс принятия и реализации решений. Необходимо оценить состояние объектов системы, факторы внешней среды, имеющиеся ресурсы, поставленные перед системой цели, на основе чего принять решение и реализовать его путем организации управленческого воздействия на объект. Схема представленного процесса управления представлена на рисунке 1.
![Схема процесса управления](images/43475.001.jpg)
Рис. 1. Схема процесса управления
Итак, получается, что задача управления состоит в том, чтобы принять решение на основе всех имеющихся данных и воплотить его в жизнь. В зависимости от того, как именно применяется решение, системы делятся на автоматизированные и автоматические. Во-первых в процессе управления участвует человек, а во-вторых — нет.
Кроме этого системы делятся по физической природе объекта управления на системы управления экономико-организационного типа (объект управления — хозяйственная деятельность) и системы управления технологическими процессами (объект управления — физический объект). Также существуют комбинированные системы, в которых присутствуют объекты обоих типов.
Еще одним признаком деления систем является время принятия решения. Если оно ограничено сверху в пределах 100 миллисекунд, то данная система является системой реального времени. В противном случае, система называется системой произвольного времени.
Системы реального времени, вызывающие наибольший интерес в рамках данной статьи, делятся на системы жесткого
и мягкого
реального времени. В жестких
системах, в отличие от мягких
, реакция системы не может выходить за пределы установленной границы. Это условие должно выполняться всегда. Также в жестких
системах принято, что результат с опозданием не несет никакой ценности, любое нарушение времени реакции воспринимается как отказ системы, а стоимость опоздания бесконечно велика для системы. В мягких
же системах, в которых опоздание не желательно, но допустимо, принято, что чем выше время реакции, тем выше стоимость решение, а также то, что отказом является низкая производительность системы.
Описанная выше классификация систем управления представлена на рисунке 2.
![Классификация систем управления](images/43475.001.jpg)
Рис. 2. Классификация систем управления
Компонентами технических средств автоматизированной системы управления реального времени являются средства переработки информации, средства управления, исполнительные средства, измерительные средства, средства отображения информация, а также сами объекты управления. Кроме того, в системе принимает участие также лицо, принимающее решение. Измерительные средства предназначены для замера состояния объектов управления и факторов внешней среды. Далее полученная информация обрабатывается средствами переработки информации, которые реализуют алгоритм принятия решения и формируют управляющие воздействия, которые выполняют исполнительные средства. Для того чтобы в системе мог принять участие человек ему необходимы средства отображения информации (для представления информации с измерительных средств и средств переработки информации лицу, принимающему решению) и средства управления (для формирования управляющих воздействий лицом, принимающим решения). Все указанные компоненты технических средств автоматизированной системы управления реального времени представлены на рисунке 3.
![Технические средства АСУ реального времени](images/43475.003.jpg)
Рис. 3. Технические средства АСУ реального времени
Также составляющими автоматизированных систем управления реального времени являются программное и информационное обеспечение.
Таким образом, управление представляет собой процесс принятия и реализации решения путем воздействия на объекты системы. Наибольший интерес вызывают автоматизированные системы управления реального времени, решение в которых должно приниматься и реализоваться за короткий промежуток времени. Их использование позволяет достичь максимальной эффективности в процессе управления.