14. Основные понятия теории автоматизированного управления (система, состояние и пр). Этапы управления.

1. Система – это множество элементов находящихся в отношениях и связях друг с другом, которые образуют определенную целостность и единство.

2. Элемент – это простейшая неделимая часть системы.

3. Подсистема – это выделанная совокупность взаимосвязанных элементов системы, способная выполнять относительно независимые ф-ии и следовать подцелям, направленным на достижение общей цели системы.

4. Структура – отражает наиболее существенные взаимоотношения между элементами и подсистемами, которые мало меняются при изменении в системе и обеспечивают существование системы и его основных свойств.

5. Связь обеспечивает возникновение и сохранение структуры и целостных свойств системы: 1) сильные/слабые; 2) направленные/нет; 3) генеалогические/подчиненные.

6. Состояние – это мгновенная фотография, срез системы, остановка в развитии. Если система может переходить из1-го состояния в другое, то говорят, что она обладает поведением.

7. Внешняя среда – это множество элементов, которые не входят в систему, но изменение их поведения оказывает влияние на нашу систему.

8. Модель – это описание системы, отображающая определенную группу ее свойств. Модель функционирования или поведения системы –это модель, предсказывающая изменение состояния во времени.

9. Равновесие – это способность системы, в отсутствии внешних возмущающих воздействий, сохранять свое состояние сколь угодно долго.

10. Устойчивость – это способность системы возвращаться в состояние равновесия.

11. Развитие – это изменение системы во времени в соотнесении с устойчивостью.

12. Цель – это идеальное устремление.

13. Большая система(сложная система) – это система, которую нельзя корректно описать математически: либо потому что в системе имеется очень большое число элементов, неизвестным образом связанных между собою; либо неизвестна природа явлений, протекающих в системе. Под большой системой будем понимать совокупность материальных ресурсов, средств сбора, обработки и передачи информации, людей-операторов, обслуживающих эти средства и людей-руководителей, имеющих право принимать решения и несущих ответственность за них.

1. Этапы управления.

1. Определение/формирование целей.

2. Определение объекта управления.

3. Структурный синтез модели.

4. Идентификация параметров модели.

5. Планирование эксперимента.

6. Синтез управления (принимается решение о том какое д/б управление (U) и какие цели (Z*) при этом должны быть достигнуты).

7. Реализация управления.

8. Адаптация.

4. 17. Модели анализа структуры асу. Представление структуры с помощью теории графов. Цепь, контур, связность графа и др.

Цель построения модели структуры АСУ – это отображение процесса взаимодействия между элементами или подсистемами, составляющими систему, а так же их взаимодействие с внешней средой.

1. Организационная структура и ее модель. Описывает структуру управления, которая сложилась на предприятии в которую внедряется АСУ. В этой структуре можно выделить: -управление; -лица-операторы.

2. Функциональная структура и ее модель.

Отображает ф-ии выполняемые элементами системы. Цели: -устранение параллельности, дублируемости; -соответствие ф-ий соответствующей должности.

3. Алгоритмическая структура и ее модели. Отображает совокупность используемых алгоритмов и последовательность их выполнения и декомпозиции.

4. Техническая структура и ее модель. отображает перечень и взаимосвязь технических устройств, используемых для построения системы.

Уровни моделей

1. Наличие связей;

2. Наличие связей и их направленность;

3. Наличие связей и их направленность, вид и направление сигналов, которыми определяются взаимодействием эл-ов.

Формализация описания структуры методами теории графов.1 способ. С помощью графа

2 способ.Матричное представление. а) матрица смежности А=||a_ij||,i,j=1,2,…,n,n-количество элементов системы __Если неориентированный граф:a_ij=1, если есть связь междуiиjвершинойa_ij=0, если они не связаны. ___Если ориентированный:a_ij=1, если из вершиныiможно попасть в вершинуja_ij=0, в противном случае

б) матрица инциденций: В={b_ij}, гдеi-кол вершин (i=1,2,…,n),j-кол-во ребер(j=1,2,…,m).

___Если неориентиров граф: b_ij=1, если вершинаiинцидентна ребруj,b_ij=0, в противн случае. __Если ориентированный граф:b_ij=1, если вершiначалоj-го ребра;b_ij=0, если вершiи реброjне инцидентны;b_ij=-1, если вершiконецj-го ребра

3 способ.Множественное представлениеG(V)-ориентированный граф Для множества вершинVзадается соответствиеG, которое показывает как связаны между собой вершины.G¹(i)-это множество вершин, в которые можно попасть из вершиныi(множ правых инциденций).G^-1(i)-это множество вершин, из которых можно попасть из вершинуi(множ левых инциденций). Цепью называется такая последовательность ребер: Е0,Е1,…,Ек, когда каждое реброE_i-1соприкасается с ребромE_i (для неопред графа).

Путем называется последовательность дуг, когда каждая последующая дуга началом совпадает с концом предыдущей дуги (ориентир граф).

Цикл – такая конечная цепь, которая начинается и заканчивается в одной вершине.

Контур– это такой конечный путь, у которого начальная вершина 1-ой дуги совпадает с конечной вершиной последней дуги.

Число ребер инцидентных вершине iнеориентированного графа наз-сястепеньювершиныi.

Полустепень исходавершиныi–это количество ребер, для котор вершинаiяв-ся началом.Полустепень захода – это количество ребер, для котор вершинаiяв-ся концом.

Связанность графа Неориентированный граф называетсяслабо связнымили просто связным, если для любых вершинiиjсуществует цепь из одной вершины в другую.

Ориентированный граф наз-ся сильно связным, если для любых вершинiиjсуществует путь из вершиныiв вершинуj.

Св-во. Матрица смежности яв-ся матрицей непосредственных путей графа, имеющих длину единица.