1.6. Проблеми теорії систем

Проблеми, які виникають перед системним дослідником, пов'язані з побудовою множини X, відображень а та т] і вивчення їх властивостей. Це коло проблем аналізу систем. Аналіз починають із виявлення всіх факторів, які ванивають на поведінку системи, що вивчається. В системному аналізі вони називаються ревалентними факторами. Ця проблема зв'язана з вивченням й описом множин V і У. Далі постає задача опису динамічних взаємозв'язків між входом і виходом, тобто задача побудови моделі цих зв'язків, яка називається проблемою ідентифікації. Розв'язком цієї проблеми є множина станів X та відображення а і ц.

З проблемою ідентифікації тісно пов'язана проблема представ­лення системи, де вивчаються можливі описи закономірностей по­ведінки, тобто можлива форма відображень а та ц. З точки зору синтезу ця проблема полягає в побудові системи, яка реалізує задану вхідно-вихідну поведінку.

Нехай X, а і ц задані або ідентифіковані. Однією з основних цілей отримання X, а та т\ є можливість передбачення (прогнозування) поведінки системи. Звичайно, становить інтерес прогноз поведінки виходу у (і). Однак, ураховуючи співвідношення (1.1), цю задачу можна звести до прогнозу процесу в просторі станів. Із залежності (1.1) виходить, що передбачення х{і) для І > 1$ при

ВІДОМОМУ ВХОДІ II({(),{) Є МОЖЛИВИМ, ЯКЩО В МОМеНТ /0 ВІДОМО X . У

зв'язку з цим інша проблема теорії систем з точки зору аналізу пов'язана з вивченням розв'язуваності задач знаходження станів си-

20

_мИ за спостереженнями входу і виходу, яка називається пробле­мою гппгтереження систем.

Нехай зафіксовано вхід и, і для знаходження стану в момент і\ використовується інформація, що отримується виходом тільки в

момент 1\. Тоді задача зводиться до розв'язуваності відносно х рівняння виходу системи (1.1) при Д>('і) ⁼ Л- Якщо розмірність ^'дорівнює розмірності х і рівняння в системі (1.1) незалежні, то з

цієї системи можна визначити єдиний розв'язок X . Однак множина станів системи, звичайно, буває ширше множини У, в чому й прояв­ляється складність системи. Для систем, у яких X і ¥ —- скінченно вимірні лінійні простори, це виражається в тому, що розмірність X більше від розмірності ¥. Тоді розв'язок рівняння (1.1) не є єдиним, тобто спостережуваному у\ будуть відповідати різні стани, при яких воно може реалізуватись. Отже, інформації про вихід у фіксований момент 1\ недостатньо для встановлення стану в цей момент, і для розрізнення станів необхідно розширити інформацію досліджень. Для цього необхідно спостерігати вихід більше ніж в один момент і, наприклад, на всьому інтервалі [іо,і\].

Якщо процес х[% ^і] однозначно визначає відповідний йому вихід у[і₀, її], то існує відображення Н_и: Х[,_о><1] -> ¥[/<,,/,]• -Якби

для Н_и існувало зворотне відображення Н~ , то будь-який спосте­режуваний вихід у[і$, її] створювався б єдиним процесом х[іо, ІЦ, і задача оцінки стану була б розв'язаною. Для її розв'язування до­статньо знайти Нп ■ Якщо Н_и відображає різні х[% 1{\ в один і той же вихід у[і§, 1^], то оцінити однозначно стан за цим виходом неможливо. Система, відображення Н_и якої є взаємно одно­значним, називається спостережною.

Зазначимо, що властивість спостережності залежить від конк­ретного виду и(і). Тому при оцінці стану виникає не тільки задача синтезу відповідного алгоритму, але і задача знаходження входу "(0, при якому система буде достатньо спостережною. Із ви­значення достатньо спостережної системи випливає, що спосте-Режність є властивістю відображень а і ц, тобто внутрішньою влас­тивістю системи.

21

У теорії кінцевих автоматів проблему спостережності, звичайно, називають діагностичною проблемою. Прикладом проб­леми спостережності є задача діагностування машин, наприклад, ек­скаватора. Конкретна несправність — це один з можливих станів, у якому в даний момент знаходиться екскаватор як система. Задача полягає в оцінці цього стану за спостережуваним виходом, наприк­лад, тиску в гідросистемі й аналізу її робочої рідини і т.п.

З повної Ід -спостережності системи на інтервалі [^о^і] випли­ває можливість оцінки будь-якого стану в момент 1§ за виходу УІ^{0> *і]- -Якщо розглянути задачу оцінки стану в момент ґд за ви­ходу, який спостерігався до моменту Іц, наприклад, за ,у|У_і, *о]> Д^е 1-І < /о, то, оскільки відображення Ц залежить від /, вона відрізняється від описаної вище задачі. Задачу оцінки стану за вихо­ду, який спостерігався в попередні моменти часу, називають задачею реконструкції або оцінювання систем.

Наступна проблема теорії систем пов'язана з дослідженням пи­тань розв'язування задач формування спеціальної поведінки систем. Якщо задача спостережності виникає з необхідності прогнозування майбутньої поведінки системи, то формування спеціальної по­ведінки визивається необхідністю задоволення певних вимог, що на­кладаються на процес. Останні називають метою, яка ставиться пе­ред системою. При цьому вважається, що в момент початку форму­вання входу процес у системі не задовольняє вимоги, які сформульо­вані в меті керування.

Впливати на поведінку системи можна тільки входами. Тому у множині входів виділяється підмножина \]і, елементи якої фор­муються суб'єктом. Отже, множина входів розчленовується на дві підмножини V і і 1^, одна з яких, що не залежить від суб'єкта, на­зивається збуреннями — ІІ2, а інша — керуваннями — І^. Систе­му, мету і вхідні дані, на основі яких повинна розв'язуватись задача знаходження керувань, що забезпечують досягнення мети, назива­ють

Вимоги до поведінки системи, звичайно, накладають на вихідний процес. Однак, ураховуючи співвідношення (1.1), їх завжди можна (і це доцільно при розв'язуванні задач керування) перефор­мувати у вигляді умов, що накладаються на процес у просторі станів.

Однією з найважливіших задач теорії керування є двоточкова гранична задача, яка формулюється наступним чином. Нехай мета

22

керування полягає в тому, щоб в момент і\> іо система знаходилася

_в стані х , причому в момент і₀ вона знаходилася в стані х . Необхідно знайти такий вхід п(і) є \], щоб виконувалася рівність

(1.5)

Якшо зафіксувати (іо,х ), то для деяких (і\,х ) рівняння (1.5) мо­же бути розв'язане, а для інших ні.

Система (?о> х ) називається глобально досяжною, якщо для

будь-якого х¹ існують Іі(х)>іо іи(і), які задовольняють співвідношення (1.5).

Система (і\, х ) називається глобально керованою, якщо для

будь-якого х існують ?о(х )<і{ і п(і) такі, що виконується співвідношення (1.5).

гт ■ 0

Якщо можна вказати кінцевий окіл точки х такий, що для

всіх X із цього околу виконуються умови досяжності, то кажуть про локальну досяжність. Аналогічно визначається локальна керо­ваність. Можна розглядати поняття керованості і досяжності на за­даному кінцевому інтервалі часу. Керованість та досяжність є влас­тивостями перехідного відображення а. Задачі, які пов'язані з роз­робкою ефективних критеріїв, що дозволяють за відображенням а встановлювати, чи є система досить керованою або досить досяж­ною, складають предмет теорії керування системами.

Важливою проблемою аналізу систем є проблема стійкості. Вона виникає при вивченні питання, чи буде система виконувати свою функцію і призначення в умовах, коли виникають різні збу­рення, що досить часто є проявом неповного знання про навко­лишнє середовище і саму систему.

Нехай призначення системи полягає в перетворенні заданого

входу и , який породжує процес стану х та вихід у . Якщо в ре­зультаті якихось обставин процес х у просторі станів не збігається з

* ,тобто х(?₀) = х (/о)⁺Лх(ґо), що може бути наслідком того, ¹¹¹⁰ в момент /д з'явилось відхилення Дх(/о), то виникає питання, ^чи збігається при І > ^ і ¹ -»°° процес у (і) = Г]((, х (/)) до процесу

23

у , або буде він до нього достатньо близький чи ні. Вказана залеж­ність буде мати місце, якщо а\і;і₀, х° + Ах, и°(і₀, і)) буде збігатися до

а (і; І_о, х°, и° (І_о, *)). Процес Ах (ґд) називається незбуреним рухом си­стеми, а процес х~(() — збуреним рухом. Вивчення властивостей відо­браження а, які забезпечують указану збіжність або їх близькість, ста­новить предмет теорії стійкості систем.

Інші проблеми теорії систем є деталізацією основних сформульо­ваних вище проблем. Ці проблеми виникають при синтезі систем із не­обхідними властивостями. До них відносяться такі проблеми синтезу: функціонально-структурного і параметричного в просторі станів систе­ми; оптимального програмного керування; оптимальних законів керу­вання, тобто керування, яке формується в кожний момент часу на основі інформації про стан системи в цей момент; законів керування, які забез­печують стійкість системи; зворотного зв'язку, тобто керування за ви­ходу системи; адаптивних систем, де в процесі керування проходить процес ідентифікації системи, який пов'язаний з оцінкою структурних параметрів; систем розпізнавання або класифікації вхідних даних і т. д. Ряд цих задач буде розглянуто в наступних розділах.

24

2. ТЕХНІЧНІ СИСТЕМИ 2.1. Основні поняття про технічні системи

Понад три мільярди років триває еволюція живих істот. Близько трьох мільйонів років формувався в них розум, і всього сорок-п'ятдесят тисячоліть становить вік того, хто згодом назвав себе людиною розум­ною.

Людина завжди дивувалася гармонії природи і вчилась у неї, ство­рюючи дедалі складніші об'єкти, які тепер називають технічними сис­темами.

Технічна система походить від грецького слова "Іесппе" - мистец­тво, майстерність. Вона являє собою сукупність засобів, які створюють­ся для здійснення процесів виробництва та обслуговування невиробни­чих потреб суспільства. Основне призначення технічних систем — пов­на або часткова заміна виробничих організаційних функцій людини з метою полегшення праці і підвищення її продуктивності. Розрізняють технічні системи - виробничі (машини, механізми, інструменти, апара­тура керування машинами і технологічними процесами, засоби транс­порту, зв'язку, окремі підприємства, влробничі комплекси тощо) й не­виробничі (побутові, комунальні, наукових досліджень, освіти, культу­ри, військові, медичні тощо).

Залежно від принципу дії і будови базових елементів, які здій­снюють передачу та перетворення енергії й інформації, технічні системи поділяються на механічні, гідравлічні, електричні, електронні, оптичні. Більшість технічних систем, як правило, являють собою змішані сис­теми, де використовують елементи різної фізичної природи, наприклад: електромеханічні, гідромеханічні, оптико-механічні та інші технічні сис­теми.

Серед розглянутих систем особливе місце займають механічні си­стеми. Справа у тому, що практично всі складні технічні системи мають в своєму складі або елементи механічних систем , або цілі підсистеми меха­нічних систем.

Під механічною системою розуміють довільний пристрій, механізм, машину, конструкцію тощо, у яких передача й перетворення енергії здій­снюється за допомогою механічних елементів (валів, зубчастих колес, ^МУФ^Т і т.ін.). В ряді випадків до механічної системи можуть бути зведені кремі системи живих істот, наприклад, опорно-рухальна система тварин людини може бути представлена у вигляді шарнірно-важільного механі-™У- ^ряд інших об'єктів також може бути змодельовано у вигляді меха-

25

нічних систем. Ці системи досить прості, достатньо наочні і найбільш до­сліджені.

Розглянемо деякі технічні системи різних рівнів галузі будівельного виробництва.

2.2. Виробничо-організаційна технічна система

Розглянемо будову і характеристики виробничо-організаційної тех­нічної системи на прикладі системи будівництва греблі гідроелектростанції (ГЕС). Ця система служить для забезпечення та керування процесом будів­ництва й складається з таких господарств (підсистем) (рис. 2.1): кар'єри, залізобетонні заводи, транспортні лінії, укладальний комплекс греблі, по­стачальний комплекс обладнання, комплекс монтажних і підйомно-тран­спортних робіт. При будівництві ГЕС найбільш трудомісткими та трива­лими є бетонні роботи, тому при розгляді цієї системи найбільшу увагу бу­демо звертати саме на них.

Система в цілому працює в такому порядку. Добутий у кар'єрах камінь переробляється в щебінь спеціально підібраною системою ма­шин і відправляється на бетонні заводи для приготування бетону. З інших кар'єрів доставляється пісок, який також використовується для приготування бетону. Для різних робіт існують різні марки бетону, а кожний із заводів має можливість готувати будь-яку з марок. Крім того, на залізобетонних заводах виготовляють необхідні залізобетонні й ар­матурні конструкції. Кожний з бетонозмішувальних вузлів заводу може готувати будь-яку з марок бетону (марки бетону відрізняються процент­ним вмістом цементу і добавок), однак для переналаджування вироб­ництва з однієї марки на іншу витрачається певний час. Бетон готується кожним із бетонозмішувальних вузлів порціями, які завантажуються в пересувні бетонозмішувачі і по трасі відвозяться на місце будівництва. Розвантажування, укладка та ущільнення бетону проводяться в різних місцях різними машинами (бетоноукладачами, бетононасосами, ванта­жопідйомними кранами тощо) і за різними технологіями, які залежать, крім всього іншого, від етапу будівництва. Із збільшенням висоти греблі змінюється склад машин для укладання і ущільнення бетону, умови під'їзду до них. Розвантажені бетонозмішувачі їдуть у зворотному на­прямку на бетонні заводи.

26

Рис. 2.1. Технічна система будівництва греблі ГЕС:

Підсистеми 1-го рівня:

1.1 - кар'єри; 1.2 - бетонні заводи; 1.3 - транспортні зв'язки; 1.4 - комплекси для будівлі греблі.

Підсистеми 2-го рівня: 2.2.1, 2.2.2 - 1-ий і 2-ий бетонні заводи; 2.3.1 - 2.3.к - ділянки шляху; 2.4.1 - 2.4.3 - розвантажувальні пристрої

В арматурних цехах готуються арматурні конструкції, які частко­во спеціальними транспортними засобами відправляються на будівниц­тво греблі, а інша частина металоконструкцій використовується для ви­готовлення залізобетонних конструкцій. Ці конструкції виготовляються на спеціальних постах, де у форму укладається арматура і бетонна су­міш. Після ущільнення й твердіння бетону в пропарочних камерах залі­зобетонні конструкції відправляються на будівництво греблі спеціаль­ними транспортними засобами. Після розвантажування та монтажу залі­зобетонних конструкцій підйомними кранами транспортні засоби по­вертаються на бетонні заводи, і цикл їх роботи повторюється.

Щоб мати уявлення про розміри задач, які треба розв'язувати, ска­жемо, що на будівництві працює декілька заводів, які виготовляють біля Ю марок бетону і декілька десятків типів залізобетонних й арматурних конструкцій; у кар'єрах працюють технологічні лінії із системи машин Для виготовлення щебеню (бурові машини, дробарки, грохоти, транс­портери, навантажувачі) і для добування піску (екскаватори й автомобі­лі); автотранспортні підприємства (управління механізації) нараховують Декілька сот автомобілів та декілька десятків будівельних машин різно-^го призначення; працює більше десятка розвантажувальних машин і машин для укладання бетону на греблі; протяжність автомобільних трас кладає декілька десятків кілометрів при достатньо великій завантаже-⁰⁰¹¹ транспортом, який створює перешкоди при перевезенні вантажів.

27

Створення подібної системи вимагає розв'язування наступних за­дач:

1. вибір траси для підвозу бетону і конструкцій до греблі, а також щебеню й піску до бетонних заводів (при цьому можливі випадки вико­ ристання загальнодержавних доріг, прокладання нових, прокладання спеціальних під'їзних шляхів та тунелів і т. д.);

2. вибір кількісного та якісного складу управління механізації;

3. вибір типів залізобетонних заводів, режимів їх роботи, місць розміщення;

4. вибір складу підйомно-транспортних, розвантажувальних і ук­ ладальних машин, режимів їх роботи;

5. вибір системи машин для виготовлення щебеню тощо.

Ясно, що в цьому випадку натурні експерименти можливі лише в досить обмеженому обсязі. Враховуючи унікальність такого будівництва, результати експериментів, що отримані в одних умовах, будуть малокорисними в інших.

Наведений приклад дає деяке уявлення про характер одного з типів складної виробничо-організаційної технічної системи.

Розглянемо більш детально основні характерні риси, які прита­манні цій системі.

Навіть при поверховому розгляді цієї складної технічної системи нам довелось увести поняття підсистеми як деякої достатньо автономної частини всієї системи. Розчленування складної системи на підсистеми, як правило, здійснюється з певним елементом довільності й залежить як від прийнятих технічних рішень, цілей створення системи, так і від по­глядів дослідника на систему. Це, в першу чергу, пояснюється різнорідністю елементів, що становлять складну систему. В розглянуто­му прикладі "транспортна" підсистема, яка відображає рух транспорт­них засобів по трасі від залізобетонних заводів до місця будівництва, може бути, в свою чергу, розчленована на більш дрібні підсистеми, на­приклад, підсистеми перевезення бетону бетонозмішувачами та переве­зення спеціальними транспортними засобами арматурних і залізобетонних конструкцій. Ці підсистеми, в свою чергу, можуть бути розподілені ще на більш дрібні підсистеми — це підсистеми організації перевезень, технічного обслуговування й ремонту транспортних засобів.

Як у цій виробничо-організаційній системі, так і в інших складних технічних системах одну з основних рис складає взаємодія виділених підсистем. Ця взаємодія виникає в результаті того чи іншого поділу сис­теми на підсистеми. Як уже відзначалось, такий поділ системи на підсистеми має певний елемент довільності. Щоб забезпечити при цьо-

28

^ функціонування всієї системи як єдиного цілого, доводиться тим або іншим способом враховувати результати взаємодії однієї системи з іншою. Звичайно, така взаємодія зводиться до обміну сигналами між підсистемами, який здійснюється по каналах зв'язку, що прокладаються від однієї підсистеми до іншої. Ці канали зв'язку можуть як відповідати реальним каналам, що існують у системі, так і породжуватись прийня­тим поділом системи на підсистеми. Крім того, взаємодія здійснюється між зовнішнім середовищем і виділеними елементами системи. Враху­вання цієї взаємодії аналогічне врахуванню взаємодії між окремими підсистемами, тобто зовнішнє середовище представляється у вигляді деякої підсистеми.

Таким чином, розгляд виробничої організаційної системи будів­ництва ГЕС показує, що складна технічна система представляється у ви­гляді багаторівневої конструкції із елементів, що взаємодіють між со­бою та із зовнішнім середовищем. Тут до елементів 1 -го рівня належать підсистеми, які на початку розчленовані як системи, до елементів 2-го рівня - підсистеми, що утворюються при розчленуванні підсистем 1-го рівня і так до тих пір, поки утворені елементи не стануть простими для дослідження або керування.

Виробничо-організаційна система будівництва греблі ГЕС представлена у вигляді дворівневої конструкції із взаємодіючих елементів (рис. 2.1). На цьому рисунку стрілками показані не справжні канали зв'язку, а канали, що служать для врахування взаємодії, яка існує між виділеними підсистемами. Фактично обмін сигналами відповідає в даному випадку, наприклад, входу або ви­ходу одиниці автотранспортного засобу з підсистеми, що розгля­дається. При цьому самі підсистеми виділені , виходячи з реально існуючих особливостей будівництва. Для спрощення прийнято, що працює два бетонних заводи, існує три місця укладання бетону з відповідними механізмами. В дійсності цих елементів може бути значно більше. Взаємодія із зовнішнім середовищем у даному ви­падку може звестися до відмови роботи заводів і укладальних ма­шин, зміни дорожніх умов, виходячи із метеорологічних умов або інтенсивного руху стороннього транспорту тощо.

У розглянутій системі підсистеми 1.2.1, 1.2.2, 1.4.1-1.4.3 яв­ляють собою не тільки бетонні заводи та розвантажувально-укладальні пристрої відповідно, але фактично включають в себе й транспортні засоби — як ті, що очікують завантаження (відповідно Розвантаження), так і ті, що завантажуються (розвантажуються) в

й момент. Аналогічно підсистеми 1.3.1-І.З.к включають у себе

29

не тільки параметри відповідних ділянок дороги, але й характерис­тики транспортних засобів, що по них рухаються. Таке представ­лення складної системи у вигляді багаторівневої конструкції із вза­ємодіючих елементів має за мету вивчення системи за окремими частинами.

2.3. Технічна система «середовище-машина»

При розгляді виробничо-організаційної технічної системи будівництва греблі ГЕС ми бачили, що при виконанні тих або інших робіт спостерігається зв'язок між машиною і середовищем, з яким вона взаємодіє. Так, при виготовленні щебеню в кар'єрі проводиться ряд робіт: вскришні роботи, які виконуються з метою усунення пустої поро­ди; відділення корисного шару від гірничого масиву і попереднє його розрихлювання для підготовки до навантажувальних робіт; транспорту­вання гірничої маси до місця переробки; подрібнення та сортування кам'яного матеріалу; навантаження матеріалу в транспортні засоби й відправка його на залізобетонні заводи. Всі ці операції виконуються за допомогою спеціальних технологічних і транспортних машин. Цей при­клад показує, що машини створюються для реалізації тих або інших технологічних або транспортних операцій, які здійснюються з метою зміни властивостей, форм, розмірів та місця розташування сировини для отримання готової продукції.

У даному випадку під середовищем розуміємо процес обробки і транспортування сировини, який нероздільний з тими або іншими ма­шинами. Таким чином, взаємодія машини з середовищем становить тех­нічну систему, підсистемами якої виступають середовище й машина, а характер їх взаємодії визначається структурою зв'язків між середови­щем та машиною.

Комплексний розгляд машин і середовищ у вигляді технічної сис­теми дає змогу виявити єдині закономірності взаємодії між ними. В процесі взаємодії із зовнішнім середовищем функціонування машини залежно від принципу дії проходить неперервно, дискретно або цикліч­но. Функціонування машини при кожному виді взаємодії проходить за своїми внутрішніми циклами. Ці цикли характеризуються фазами зрос­тання тих чи інших характеристик, їх стабілізації й спадання.

Безпосередніми середовищами функціонування (робочими сере­довищами), де здійснюється основна перетворювальна функція машини, є технологічне, організаційне або природне середовище. В них на ма­шини здійснюють вплив сили опору, які можуть мати як корисний (від-

30

ілення матеріалу від масиву, дроблення його тощо), так і негативний , _нощування елементів машини, вібрації, шум і т. д. ) вплив. Статичні актеристики _зміни сил дії машини на середовище досить часто ма­ють вид експонет або парабол. Це дає можлизість передбачити деяку загальну закономірність функціонування машини в певному середовищі при розгляді взаємодії машини з середовищем як системи.

Для забезпечення взаємодії між середовищем і машиною мають бути створені всі необхідні зв'язки із середовищем, забезпечено цілесп­рямоване функціонування машини, тобто повинна бути побудована тех­нічна система «середовище-машина». Для побудови такої системи, її аналізу й оптимального керування необхідна її модель (математична або фізична). Найбільш досконалими моделями таких систем слід визнати математичні моделі. Математичне моделювання системи «середовище-машина» може здійснюватись різними методами [9].

Взаємодія машини із середовищем, яка характеризується вихідни­ми характеристиками машини У\,..., у_т, полягає в тому, що ці харак­теристики неперервно зіставляються з характеристиками т,^...,т,_т, які визначають зв'язки з тими або іншими елементами середовища.

Метою цієї технічної системи є така поведінка системи, щоб роз­біжності А],..., А_т між вихідними характеристиками машини (робочо­го органу) У\,..., у_т і середовища 2\,...,2_т постійно були рівні нулю, які б нові елементи середовища не вступали в контакт з машиною. Якщо У\ =2\,...,у_т —2_т, то машина адекватно відображає стан середовища і мета системи «машина-середовище» вважається досягнутою.

Якщо ж мають місце розбіжності, не рівні нулю, то через механізм зворотного зв'язку здійснюється дія через приводні механізми на маши­ну і через робочі органи машини на середовище. Гнучкість та мобіль­ність системи визначається кількістю вхідних функцій машини м,, яки­ми можна подіяти на систему. Чим більше функцій щ, тим система більш гнучка і легше пристосовується до зміни середовища. З іншого боку, кількість довільних вхідних функцій м_г- залежить від кількості на­кладених в'язів на систему. Ця залежність при збільшенні кількості ^{в Я31В} 5 спочатку росте, а потім спадає. Кількість вхідних функцій ма­шини може бути зведена до нуля. В цьому випадку будемо мати систему ^{3 ж}°рсткою структурою, яка при найменшій зміні середовища не може "Равильно функціонувати.

Які властивості повинна мати система, щоб забезпечити правиль-^е Функціонування? По-перше, вона повинна мати таку структуру (бу-

31

дову), яка дає можливість у процесі функціонування знімати частину накладених в'язів. По-друге, збільшення машиною кількості вихідних характеристик (координат робочого органу) підвищує рівень функціо­нування системи «машина-середовище». По-третє, система може мати можливість зміни структури на базі перерозподілу функцій, призначень рівнів керування, координуючих й погоджуючих елементів і організову­вати самоорганізацію взаємодій між машиною та середовищем.

Відзначимо, що зменшити розбіжності Ді,..., А_т можна шляхом дії як на машину, так і на середовище, наприклад, за допомогою робо­чих органів машини.

Максимальна ефективність системи «машина-середовище» буде забезпечена при повному врахуванні взаємодії робочих органів з сере­довищем і виборі такої будови машини, яка б запезпечила оптимальну взаємодію. Це може бути досягнуто, коли машина і середовище розгля­даються як єдина система, яка є підсистемою більш високого рівня системи — системи машин для виготовлення тієї чи іншої продукції.