Описание взаимодействия структурных элементов системы.

Формализация взаимодействия структурных элементов систем основывается на описании взаимодействия их математических моделей.

Для управляющей системы модель синтеза имеет следующий вид:

- вектор элементов технического задания;

- вектор, описывающий характеристики компонентов управляющей подсистемы;

- требования к -тому качеству подсистемы;

- множество отношений между компонентами управляющей системы;

- критериальная оценка подсистемы из множества критериальной функции ;

– оценка -того качества подсистемы.

Для управляющей системы модель синтеза можно описать следующим образом:

В выражении (2):

однако, все они являются функциями элементов управляющей задачи.

Возможны следующие формы связей между элементами моделей синтеза управляющей и управляемой задачи:

1. Указание значения элемента модели управляемой подсистемы

2. Указание диапазона возможных значений элемента

3. Указание вида отношения для оценки качеств управляемой подсистемы, в том числе и для критериальной оценки.

4. Для элементов модели управляемой подсистемы, носящей случайный характер, носящий закон распределения и ее порядок.

Формы связи между управляющей и управляемой подсистемами соответствует рассмотренным принципам координации.

Так указания, устанавливающие значения элементов, являются координирующим путем прогнозирования взаимодействий.

Установленный диапазон возможных значения – координирование путем оценки взаимодействий.

Указание вида отношений соответствует принципу координации путем развязывания взаимодействий.

Принципы прогнозирования и оценки взаимодействий реализуются через механизм лимитов.

Суть этого механизма состоит в том, что в результате синтеза управляющей подсистемы высшего уровня для управляемых подсистем формируются лимиты из (2).

Примером таких лимитов могут быть максимально допустимая масса, максимально допустимый объем и т.д.

С позиции разработчика такой принцип управления зависимыми подсистемами имеет ряд недостатков:

1. Назначение лимитов субъективно.

2. Лимиты ограничивают область допустимых решений для управляемой подсистемы.

В основе недостатков механизма лимитов лежит отсутствие обратной связи между управляющей и управляемой подсистемами. Такая связь устанавливается применением признака путем развязывания взаимодействий.

В этом случае управляющая подсистема формирует критериальную оценку, состоящую из двух слагаемых. Первое собственно критериальная оценка, второе приращение критериев управляющей подсистемы в случае изменения оценок, ее качеств, вызванных решениями в управляемой подсистеме.

Аналитически:

– критериальная оценка управляющей системы;

- коэффициент перевода единиц измерения критериальной оценки управляющей подсистемы в единицы критериальной оценки управляемой;

- множитель Лагранжа, переводящий приращение оценок качества управляющей системы при изменении характеристик управляемой подсистемы , принятых в управляющей подсистеме, на характеристики , получаемые в ходе проектирования управляемой подсистемы;

- приращение i-той характеристики управляющей системы вследствие принятых решений в управляемой системе.

Зависимость характеристик управляющей системы от управляемой может быть явно не указана и определяться в итерационном процессе последовательного синтеза управляющей и управляемой подсистем.

Обратная связь при таком подходе реализуется в виде изменения оценок и характеристик управляющей подсистемы, а прямая через введение штрафного слагаемого критериальной оценки управляемой подсистемы.

Схема взаимодействия в структурных элементах системы в соответствии с принципом развязывания взаимодействий.

Модель синтеза управляющей подсистемы:

Величины оценок из выражения (3)* могут быть определены путем параметрических исследований.

(5)

- значение оптимальной критериальной оценки управляющей подсистемы при изменении требований к её -му качеству на величину по сравнению с первоначальным требованием.