Тесты к 5 главе.

1. Почему возникла необходимость в создании универсальных программных пакетов для автоматизированных систем управления.

а) технолог не может дать четкого описания алгоритма управления

в) программист не хочет вникать в тонкости технологического процесса

с) и то и другое

2. Преимущества программного пакета для создания интерфейса человек-машина.

а) возможность приобретения отдельных частей пакета благодаря его модульности.

в) программист должен вникнуть в тонкости технологического процесса

с) возможность гибкого управления циклическими процессами.

3. Что входит в исполнительную часть программных пакетов в автоматизированной системе управления технологическим процессом.

а) производит опрос каналов ввода-вывода

в) является средством конфигурирования

с) обрабатывает запросы всех приложений

Глава 6. Уровень формализации при проектировании систем управления.

Понятие формальных систем.

Формализация процессов или описание их в виде математических формул связана с моделированием, так как процесс замещения одной исследуемой системы понятиями и параметрами другой системы (моделирование) осуществляется путем построения одного класса формул и отображений с помощью других, более простых формул и отображений.

Термины «формальное описание» и «моделирование» можно считать синонимами.

На уровне описания концепции (концептуальный уровень) используются самые простые модели, выполняющие скорее роль абстракции, без представления внутренних связей и функций и способных отобразить лишь основные цели и замыслы исследуемого объекта или процесса.

На функциональном уровне необходимы модели, «умеющие» показать связи между элементами и процессами в системе.

Усложнение моделей происходит по мере детализации и уточнения процессов. Они становятся все более формализованными.

Физические модели.

По принципу исполнения модели классифицируются на формальные и физические.

Физические модели более наглядны, более доступны для понимания и восприятия, т. к. их можно или пощупать руками или увидеть, как уменьшенную и упрощенную материальную копию объекта или процесса. Физические модели так же как и формальные делятся на статические и динамические.

Статическая модель отражает общие, неизменяемые параметры объекта, постоянные процессы, т. е. статическая модель является отображением внешних функций и свойств моделируемой системы.

Динамическая модель изучает реакции объекта на изменение условий процесса, его параметров и ограничений, на принудительное введение случайных внешних возмущений.

Но физические часто нецелесообразно проектировать из-за того, что они обладают высокой стоимостью и уникальностью. Иногда выполнить физическую модель просто не представляется возможным, если, например, речь идет о моделировании процессов, происходящих в агрессивных средах, что часто встречается в пищевой промышленности.

Поэтому чаще всего применяют формальные модели, которые стали еще доступнее и дешевле, а главное более универсальны, потому что они реализуются на компьютерах.

Моделирование систем управления технологическими процессами в реальном времени.

Динамическую составляющую процесса моделирования обычно представляют в виде имитационного моделирования, либо в виде моделей с обратными связями.

Компьютер, благодаря программному принципу функционирования дает самые широкие возможности как для описаний любых формальных моделей так и для имитации поведения моделей.

Имитационное моделирование – метод исследования, основанный на том, что изучаемая система заменяется ее имитатором, аналогом и с ним проводятся эксперименты с целью получения информации об изучаемой системе.

По разнообразию способов абстракции различаются следующие типы моделей: математические, графические, логико-лингвистические.

Математические модели описывают процессы и объекты в виде математических формул, уравнений, зависимостей, полиномов и т.п.

Графические модели используют для описания процессов и объектов тогда, когда различные графические изображения (блок-схемы, рисунки, графы, номограммы, таблицы и т.д.) более доступно и понятно могут донести сущность процессов и их связи. Логико-лингвистические или описательные модели используются для представления процессов управления сложными объектами, когда обычные модели, основанные на обработке чисто количественной информации оказываются непригодными. Все формальные модели, независимо от способов абстракции, с точки зрения природы моделируемых процессов, делятся на аналоговые и дискретные.

Аналоговое моделирование применяется для непрерывных процессов, т.е. которые могут быть представлены в виде функции непрерывной во времени.

Цифровые модели применяются для представления дискретных процессов, т.е. процессов, в которых существуют

фиксированные периоды операций управления и операций контроля. В такой модели важным является процесс синхронизации отдельных операций, определение принципов приоритета обслуживания.