![](/user_photo/2706_HbeT2.jpg)
- •1. Определение элемента системы, его функции и связей. Определение системы и ее свойств. Параметризация системы.
- •2.*Структура системы. Агрегирование и декомпозиция. Виды декомпозиции систем. Пример декомпозиции любого вида1.
- •3) Типы соединений систем. Иерархические, матричные и сетевые структуры
- •4) Принципы системного подхода. Процедуры системного подхода. Задача синтеза систем
- •5.*Алгоритм итерационного проектирования систем. Характеристика методов модификации проектов систем.
- •6.*Базисные множества и концептуальная модель системы в терминах теории множеств.
- •7. Типовые математические схемы моделирования систем
- •8.*Постановка одно- и многокритериальной задачи поиска и принятия решений
- •12.Топологические модели систем. Оптимизация структур связей методом построения минимальных связывающих деревьев. Алгоритм Прима или Краскала. Пример реализации выбранного алгоритма.
- •13.Алгоритм формальной декомпозиции систем по методу разбиения графа на максимально сильно связные подграфы.
5.*Алгоритм итерационного проектирования систем. Характеристика методов модификации проектов систем.
У инженера-системотехника нет альтернативы методу проб и ошибок, реализованному в алгоритме итерационного проектирования: сначала создается базовый вариант проекта, а затем он улучшается, пока не будет достигнуто желаемое качество работы (рис. 15).
Если глобальную функцию системы записать в виде Y=F(X, Q, t), то понятно, что улучшить качество системы можно тремя способами:
-
воздействием на вектор Q – параметрический метод;
-
изменением функции F – схемотехнический метод;
-
воздействием на внешние параметры X.
Параметрический метод есть не что иное, как улучшение качества входящих в систему элементов. Например, если в разработке есть резисторы с большим технологическим разбросом и они ухудшают работу, то их можно заменить высокоточными (прецизионными) резисторами, для критичной по быстродействию рабочей станции в сети – увеличить оперативную память, для повышения точности управления выбрать средства контроля параметров с меньшей погрешностью измерений и т. п. Этот метод самый простой и потому рекомендуется начинать «борьбу за качество» именно с него. Он не требует никаких изменений модели, достаточно выполнить ее прогон на новом наборе Q-параметров.
Схемотехнический метод требует введения в разработку структурной избыточности. Арсенал этих это различного рода автоподстройки, резервирование, введение отрицательной обратной связи и т. п. Понятно, что изменения, внесенные в структуру системы, потребуют и аналогичной коррекции ее модели. Схемотехнические приемы весьма эффективны, но более дорогостоящие. К ним обычно обращаются после того, как исчерпаны возможности параметрического метода.
Если модификация параметров и структуры направлены на поиск наилучшего значения некоторого показателя качества, то процедура синтеза называется процедурой оптимизации.
У третьего метода нет общего названия. Некоторые авторы называют его методом уменьшения отрицательного влияния внешней среды. Сюда входят такие трудоемкие и дорогие мероприятия, как термостатирование, экранирование, замена коаксиального кабеля оптоволокном, развязки по нагрузке, повышение требований к источникам питания и генераторам входных воздействий и т. п.
В случае безуспешности всех трех методов улучшения проекта приходится прибегать к отказу от первоначального варианта технического задания и корректировать его в сторону упрощения и обеспечения реализуемости проекта.
6.*Базисные множества и концептуальная модель системы в терминах теории множеств.
Параметризация системы (см. раздел 1.1, рис. 4) позволяет сформировать базисные множества, из которых непосредственно образуется конструкция математической модели. К этим множествам относятся:
-
X={x1, x2,…xn} – множество внешних целенаправленных (управляющих) воздействий;
-
G={g1, g2,…gs} – множество внешних возмущающих воздействий;
-
Y={y1, y2,…yk} – множество выходных параметров (реакций);
-
A={a1, a2,…ah} – множество внутренних состояний системы, каждое из которых характеризуется собственным множеством значений внутренних параметров системы
={
,
,…
};
-
вспомогательное множество моментов времени функционирования системы Т={ti}.
Концептуальную основу модели системы образуют операторы перехода и выхода. Для их представления используется теоретико-множественные конструкции отображений базисных множеств.
Оператор перехода имеет вид:
|
(1) |
где левое множество (прообраз отображения) представляет собой декартово произведение базисных множеств.
Декартовым
произведением множеств Т,
X,
G,
A
называется множество
,
т.е. множество, состоящее из элементов,
каждый из которых является сочетанием
элементов базисных множеств. Отображением
из множества
в множество А
называется такое отношение ,
что
|
|
Каждому
элементу
при отображении
в соответствие ставиться элемент
для момента времени ti>t.
Отображением
задается закон преобразования множеств.
В явном виде это совокупность
детерминированных или стохастических
зависимостей, полученных с использованием
типовых математических схем.
Таким
образом, каждому возможному сочетанию
управляющего, возмущающего воздействий
и состояния системы в заданный момент
времени оператор перехода ставит в
соответствие состояние системы в
следующий момент времени:
.
Оператор выхода имеет вид:
|
(2) |
Каждое
возможное сочетание управляющего,
возмущающего воздействий и состояния
системы в заданный момент времени
однозначно определяет реакцию системы
в этот момент времени:
.
В явном виде оператор выхода это также
совокупность зависимостей, полученных
с использованием конкретного вида
моделирования .