Ответы_к_госам_final

ТОАУ

Раздел 1. Общие принципы построения АСУ.

1. Отличие САУ от АСУ.

САУ могут функционировать без участия человека. В состав АСУ входит ЛПР, оно является источником первичной информации и потребителем результатов ее обработки.

Отличительная черта ЛПРего неформально е мышление.

2. Отличие АСУ ТП от АСУ

Автоматизированная система управления технологическим процессом (АСУ ТП) — комплекс программных и технических средств, предназначенный для автоматизации управления технологическим оборудованием на предприятиях. Может иметь связь с автоматизированной системой управления предприятием (АСУ П). Под АСУ ТП обычно понимается комплексное решение, обеспечивающее автоматизацию основных технологических операций на производстве в целом или каком-то его участке, выпускающем относительно завершенный продукт. Термин автоматизированный в отличие от термина автоматический подчеркивает возможность участия человека в отдельных операциях, как в целях сохранения человеческого контроля над процессом, так и в связи со сложностью или нецелесообразностью автоматизации отдельных операций. Составными частями АСУ ТП могут быть отдельные системы автоматического управления (САУ) и автоматизированные устройства, связанные в единый комплекс. Как правило АСУ ТП имеет единую систему операторского управления технологическим процессом в виде одного или нескольких пультов управления, средства обработки и архивирования информации о ходе процесса, типовые элементы автоматики: датчики, контроллеры, исполнительные устройства. Для информационной связи всех подсистем используютсяпромышленные сети Автоматизированная система управления или АСУ — комплекс

аппаратных и программных средств, предназначенный для управления различными процессами в рамках технологического процесса, производства, предприятия. АСУ применяются в различных отраслях промышленности, энергетике, транспорте и т. п. Термин автоматизированная, в отличие от термина автоматическая подчѐркивает сохранение за человеком-оператором некоторых

сценарий, который позволяет сконструировать пуск определенных алгоритмов управления. Эти сценарии, как правило, инициируются автоматически по мере наступления особых событий в технологическом процессе Сценарии классифицируются на подготовительные и промежуточные сценарии могут запускаться при изменении данных, замене персонала и т.д. Управление ТП от SCADA предполагает получение данных с нижнего уровня. Некоторые системы SCADА обладают возможностями для объединения пространственно распределенных как автоматических так и автооматизированных объектов в единую сеть.

3. Что понимают под сложным объектом управления(СОУ)?

Признаки сложной системы:

Отсутствие математического описания и необходимость в нем

Стохастичность(случайность)поведения

Сопротивление управлению

Невоспроизводимость экспериментов над объектом

Все эти признаки необязательны и неформальны, так как не существует четкого определения сложного объекта управления.

4. Этапы управления сложным объектом.

1.Формулировка целей управления {Z*}(возможности достижения желаемого состояния)

2.Определение объекта управления(он не всегда ясен с самого начала)

3.Структурный синтез модели

4.Идентификация параметров модели, то есть определение их численных значений в режиме нормального функционирования.

5.Планирование экспериментов, то есть определение плана экспериментов , позволяющего с максимальной эффективностью определить параметры модели объекта управления.

6.Синтез управления связан с выбором управления для того, чтобы достигнуть цели управления.

7.Реализация управления связана с реализацией составленной на предыдущем этапе программы управления.

8.Коррекция подразумевает возвращение к одному из предыдущих этапов управления.

Реализация указанных мер образует адаптивную систему управления.

5. Что такое модель?

Под моделью объекта управления будем понимать зависимость F, связывающую состояние Y объекта и его входы-управляемые Х и неуправляемые U.

Y=F(X,U). Модель представляет собой высказывание относительно связи между входами X и U модели и ее выходами на любом удобном языке.

В общем случае модель F определяется некоторым алгоритмом, который указывает, как располагая информацией о входах X и U, определить выход Y, не обращаяь к реальному объекту.

6. Что такое цель?

Цель управлениянекоторое желаемое состояние, которое можно достичь некоторым воздействием на объект.

Обозначается как Z.

7.Какой должна быть цель?

В основе всякого управления лежит информация, что хочет субъект от об ъект, какова его цель. Именно это информация объединяет ОУ. Парадо кс целей:

Цель влияет на выбор ОУ. а ОУ в свою очередь определяет характер целей. Субъект - это активная система, чьи интересы, потребности до лжны быть отражены в СУ. Пусть субъект располагает системой управления, тогда его поведение бу дет сводиться к формированию целей. Реализация выбранной цели, до лжна быть таковой, чтобы снизить по требности субъекта.

8. Что понимают под понятием модель математического программирования

Модель - есть объект-заменитель объекта-оригинала. Модель обеспечивает изучение свойств оригинала.

Под моделью ОУ будем понимать зависимость, связывающую контролируемые и управляемые входы Y=F(X, U). Модель F определяется алгоритмом (правилами, инструкциями), которые указывают как определить выход Y не обращаясь к реальному объекту.

В качестве формального аппарата синтеза управления используется математическое программирование, при котором осуществляется поиск оптимальных управляющих воздействий.

Математическое программирование - раздел математики, исследующий математические модели и методы решения многоэкстремальных задач с ограничениями. Модели задач математического программирования

1.Задача об оптимальном распределении ресурсов,

2.Задача о смесях (рационе, диете),

3.Транспортная задача,

4. Задача коммивояжера

5. Задача о доставке (покрытии множества)

Раздел 2. Модели.

1.Что такое корреляционная модель (анализ) объекта управления?

См. ниже

2.Что такое регрессионная модель (анализ) объекта управления?

Регрессионный и корреляционный анализы — это эффективные методы, которые разрешают анализировать значительные объемы информации с целью исследования вероятной взаимосвязи двух или больше переменных.В регресионном анализе рассматривается связь между одной переменной, которая называется зависимой переменной, или признаком и несколькими другими, которые называются независимыми переменными.

Эта связь представляется с помощью математической модели, то есть уравнением, которое связывает зависимую переменную (у) с независимыми (х) с учетом множества соответствующих предположений.

Поскольку целью регрессионного анализа является выявление влияния переменных X на значение переменной У , последнюю еще называют

откликом, или результативным фактором, а переменные х — факторами, которые влияют на отклик.

Регрессионный анализ используется по двум причинам.

Во-первых, так как описание зависимости между переменными помогает установить наличие возможной причинной связи.

Во-вторых, получение аналитической зависимости между переменными дает возможность предусматривать будущие значения зависимой переменной по значениям независимых переменных.

При анализе социально-экономических отделов процессов регрессия применяется одновременно с корреляцией. C помощью регрессии определяются аналитические зависимости между переменными, а через корреляционный анализ — сила связи между факторами и откликом. Именно потому, что основные статистические проблемы регрессионного анализа решаются анализом корреляций, методы регрессионного и корреляционного анализа тесно связанные между собою

3. Что такое алгоритмическая модель объекта управления?

Алгоритмическая модель - математическая модель, представленная в форме алгоритма, перерабатывающего заданный набор входных данных в заданный набор выходных данных. Алгоритмическую модель применяют, когда использование аналитических (расчетных) моделей затруднено либо нецелесообразно. Частным видом алгоритмической модели являются имитационные модели.

Имитационная модель [simulator] — экономикоматематическая модель (математическое описание экономического процесса или объекта) изучаемой системы (множество элементов, находящихся в отношениях и связях друг с другом, которое образует определенную целостность, единство), предназначенная для использования в процессе машинной имитации (экспериментальный метод изучения экономики с помощью компьютеров). Она является по существ программой для компьютера, а

ней.

Эксперименты планируют не только для выяснения параметров модели, но и для выбора одной из предполагаемой структур модели объекта. Эксперимент должен проводиться так, чтобы минимально возмущать объект. С этой целью проводят планирование экспериментов.

7. Что такое язык и логическая схема алгоритма?

Понятпе языка базируется на следующих четырех категориях:

1.Множество информации или смыслов, которые можно получить в данном языке (план содержания)

2.Множество текстов, которые характеризуются с помощью, средств языка (план выражения).

3.Множество отображений, определенных на множество текстов и ставящих в соответствие любому тексту конкретный смысл

от ударения, интонации и так далее План выражения также определен неформально. Здесь существенно знание языка, эмоциональная окраска, наличие иносказаний и так далее. В формальных языках, предназначенных для описания реальных задач, неоднозначность исключается априорно.

Формальные языки делятся на алгоритмические и неалгоритмические.

Алгоритмическим языком называется совокупность трех множеств:

1.Множество символов (алфавит языка).

правильных записей в символах алфавита (семантика).В синтаксисе выделяют подмножество - так называемую лексику языка - совокупность

слов, допустимых в языке вместе с описанием способа их представления. Лексика это набор правильных слов языка. Для описания формальных, языков вообще и алгоритмических в частности используются метаязыки - расширение описываемых языков. С помощью метаязыков удобно списывается синтаксис языка. Семантика описывается либо на естественном языке либо путем задания алгоритмов распознавания текстов языка, либо путем задания текстов на другом языке имеющем средства формального описания. Все алгоритмические языки можно классифицировать по различным признакам. Наиболее общая классификация делит языки по кругу решаемых задач, например, языки для описания статистических задач, задач вычислительного характера и так далее. Другая классификация' делит языки на классы по степени их зависимости от ЭВМ. В соответствии с ней

процедурно ориентированные и проблемно-ориентированные. Процедурно ориентированные языки предназначены для описания алгоритмов решения задач. При переводе программ с них в машинную программу каждое слово заменяется эквивалентным ему машинным. Проблемноориентированные языки почти не зависят от конкретной машины, перевод с них в конкретый машинный язык осуществляется по принципу "несколько слов в несколько" Перевод типа "слово - слово" невозможен. Однако приведенные классификации не отражаю синтаксических особенностей самих языков. Таковые учитываются в классификации, основанной на понятии грамматики языка.

Что такое логическая схема алгоритма?

Логические схемы алгоритмов являются строчной форм ой записи линеаризованных схем алгоритмов и образованы буквами (которые соответствуют условным, безусловным и операторным вершинам линеаризованных схем алгоритмов) и пронумерованными стрелками, указывающими переходы, осуществляемые при не выполнений условий. Логические схемы алгоритмов обеспечивают компактность описания, но они весьма ненаглядны и трудно читаются.

системы. позволяющие с помощью единообразных процедур получать правильные тексты данного языка вместе с описанием их структуры. Теория формальны х грамматик занимает центральное

место в математической лингвистике, так как именно она позволяет моделировать наиболее существенный аспект функционирования языка - переработку смыслов в тексты и обратно. Вместе с тем она выделяется среди других разделов математической лингвистики большей сложностью математического аппарата (сходного с аппаратом теории алгоритмов и общей теории автоматов) и возникающих в ней математических задач. Формальные грамматики наиболее разработанных типов представляют собой системы которые позволяют порождать или распознавать множества конечных последовательностей (цепочек), интерпретируемые обычно как множества правильных предложений, а также сопоставлять входящим в эти множества цепочкам описания их синтаксической структуры в терминах систем составляющих или деревьев подчинения.

8.Что такое информационная система?

Информационная система (ИС) - это вся инфраструктура предприятия, задействованная в процессе управления всеми информационнодокументальными потоками, включающая в себя следующие обязательные элементы:

1.Информационную модель, представляющая собой совокупность правил и алгоритмов функционирования ИС. Информационная

модель включает в себя все формы документов, структуру справочников и данных и т.д

2. Регламент развития информационной модели и правила внесения в нее изменений.

3.Кадровые ресурсы (департамент развития, привлекаемые

соответствует требованиям информационной модели (программный

технической и пользовательской поддержки на протяжении всего жизненного цикла.

5.Кадровые ресурсы, отвечающие за конфигурирование ПК и его соответствие утвержденной информационной модели.