9 «Жүйе күйіне» түсініктеме. Теңдеу күйі.

“Жүйе жағдайының” түсіндігі. Күй теңдеуі. Жағдай – жағдай айнымалылары деп аталатын барлық айнымалылардың жиынтығы. Егер жүйенің ағымдағы жағдайы және кіріс сигналдар белгілі болса, онда оның онан арғы өзгерісін алдын ала болжауға болады. Басқаша айтқанда, жағдай-жүйенің өзгерісін болжау үшін қажетті жүйе туралы ең аз ақпарат мөлшері.Жүйенің Х жағдайын бағана-вектор ретінде қарастыруға болады, оның компоненттері – жағдай айнымалылары Х =( х 1, х 2,…, хn ).Тәжірибеде жағдай айнымалылардың барлығын өлшеу мүмкін емес. Сондықтан күйлер кеңістігінде суреттеу ішкі  суреттеу деп те аталады. Шығыс өлшемдер y₁,у₂,…,у_n , болып y арқылы белгіленіп құрастырылады.У = (у₁,у₂,…,у_p)^T

Жалпы оқиғада процеспен байланысқан Р датчиктерінің саны, n- жағдай айнымалыларының санынан азырақ. сондықтан Х және У есептеулері күрделі.Әрбір техникалық жүйеге екі үлгідегі сигнал әсер етеді: қолмен немесе техникалық құралдармен, автоматты түрде өлшеуге болатын, және басқаруға болмайтын сигналдар.Бірінші үлгі сигналдары басқарушы сигнал деп аталады немесе басқару айнымалылары u₁,u₂,…,u_rжәне U векторын құрастырады

U =u₁,u₂,…,u_r           Екінші үлгі кіріс сигналдары жүйеге әсер ете алады, бірақ басқаруға берілмейді. Бұл сигналдар V векторымен белгіленеді   V = (v₁,v₂,…,v_m)

Басқару жүйесінің мақсаты У өлшеулердің негізінде V бөгеуілдерінің ықпалына қарамастан техникалық жүйені қойылған мақсаттарға жеткізетін U басқару сигналын есептеу. Басқарылатын жүйені блок-схема түрінде көрсетуге болады (3.8-сурет).

3.8-сурет. Басқарылатын жүйенің блок-схемасы

20 Жүйені моделдеу. Моделдеуге жалпы түсініктеме беріңіз.

2.Жүйелерді моделдеу. Модель туралы негізгі түсініктемелер. Жалпы жағдайда модель объектінің, жүйенің немесе процестің аналогы болады. Модельдеу кезінде моделдеудің 2 түрі ерекшеленеді - физикалық және математикалық. Физикалық моделдеу ұқсау принципты негізінде қолдануда, сондайлардың геометриялық ұқсау сияқты және физикалық ұқсау. Математикалық модельдердің негізгі түрлері келесі: 1.Таратылған параметрлерлі модель. 2. Шоғыралған араметрлерлі модель. 3. Статистикалық модель. 4. Динамикалық модель. Егер негізгі өзгергіш жүйенің ( процестің ) бойынша да, дәл осылай кеңістікте де өзгереді, ал осындай процестерді суреттеуші модель, таратылған параметрлі модель деп аталады. Олар жеке туынды дифференциалды басқарулар түрінде жазылады. (Мысалы, балқыту агрегатта зат концентрация өзгерту үлгісі). Егер негізгі өзгергіш өзгертулер кеңістікте процесс болмаса, онда модельдер, осындай процестерді суреттеуші, шоғырланған параметрлі үлгілер деп аталады.

Статистикалық моделдер стационарлық процестерді бейнелеп түсіндіреді және процесс параметрлерінің уақыт өзгертулері сәйкесті еске алынбайды. Динамикалық жүйелердің моделдеу жұмыс жасау үрдісін ұдатып өндіреді (айнымалы жүйе өзгертілуі) уақыттардың жүйелі кезеңдерінің қатарын артырады. Математикалық модель априорлық хабарлы түрімен бөлінеді: Аналитикалық модельдер - бар болатын білімдердің негізінде коэффициенттердің оның жүйе қасиеттері туралы үлгі құрылымын және сандық мағыналарын анықтау күрделі.  Тәжірибелік-аналитикалық-модельдің қайсылардың априорлық қасиеттер негізінде құрылымды бағалауға болады, бірақ үлгі коэффициенттерінің сандық мағыналарын анықтауға болмайды. Тәжірибелік модельдер-априорлық мәліметтердің өте аз және құрылымды емес бағалауға рұқсат етпейді, коэффициенттердің сандық мағыналары емес. Объект қиындығының тәуелділігінде, оның табиғаты (стохастикалық үрдіс, немесе детерминантын тапқан үрдіс) моделге сәйкесті бөлінетіні детерминантын тапқан және стохастикалық моделдер. «Модель» термині барлық қазіргі уақыттағы ғылымды, адамзаттың барлық іс-әрекетін тізеді. Қазіргі уақытта модельдерге сан алуан анықтамалар беріледі, бірақ олардың біреуі де модельдердің қолдану аймағының кеңдігінен және де түрлерінің көп болуынан оның негізін толық ашпайды. Идентификациялау облысындағы әйгілі маман П.Эйкхофф модель түсінігін бақылау мен тәжірибемен байланыстырады. Ол келесідей анықтама береді: «Нақты (немесе құрастырылатын) жүйенің негізгі жақтары туралы ыңғайлы түрде ақпарат беретін бейне модель деп аталады».

Модельдер символдық және физикалық (заттық) бола алады. Символдық модельдерде объектіні немесе құбылысты кейбір шартты тілде сипаттайды, мысалы, философияда, биологияда, социологияда, әдебиетте негізгі тіл – сөйлеу болады, ал физикада, термодинамикада, механикада – математика тілі, химияда химиялық символдар тілі, инженерлік істе сұлбалар, схемалар тілі, және т.с. Кәдімгі тілді сипаттауда қолданылатын символдық моделдер вербалды (сөздік немесе сипаттамалық) деп аталады. Символдық модельдер, бұдан басқа, гносеологиялық, кибернетикалық (ақпараттық, функционалды) және сенсуалды (сезу) модельдерге бөлінеді. Гносеологиялық модельдер физико-химиялық, механикалық және де басқа заңдылықтарды анықтау үшін, яғни зерттелініп отырылған объектіні терең зерттеу үшін, сонымен қатар, басқару үшін қажетті заңдылықтарды анықтау үшін қолданылады. Кибернетикалық модельдерде объектінің физикалық негізі қарастырылмайды, тек кіріс және шығыс айнымалылардың өзгеруі зерттеледі, сондықтан, физикалық табиғаты әр түрлі болатын объектілер үшін кибернетикалық модельдері бірдей болуы мүмкін. Кибернетикалық модельдерді құрудың мақсаты басқару жүйелерін жасау болып табылады. Сенсуалды модельдерге адамға сезу әсерін тигізетін моделдер жатады, мысалы, өнер мен әдебиет туындылары, табиғат пен қауым моделдері және т.б. Физикалық немесе заттық моделдер деп объектілердің шынайы көшірмесін атайды, мысалы, химико-технологиялық үрдістерді зерттеу үшін арнайы салынатын пилотты қондырғылар, бөгеттер, қалалар, кемелер, машиналарды сынайтын сәйкес макеттері бар полигондар және т.б. Модельдеу кезінде ұқсастық теориясының негізінде ұқсастық критерийлері екі түрлі рөл ойнайды. Біріншіден, бұл критерийлердің негізінде модельдеу шарттарын қамтамасыз ету үшін модельдер қандай болу керектігін анықтайды. Екіншіден, бұл критерийлердің мәндері мо0дельден түпнұсқаға ауысатын сандық өлшемі болып табылады. Сонымен, модельдеу дегеніміз зерттеуге арнайы жасалған объектіде нақты объектінің сипаттамаларының көшірмесін жасау. Модель мен объекттің арасында белгілі бір ұқсастық болу қажет.