Вопросы к экзамену по дисциплине «исследование систем управления»

(Преподаватель: проф. Яковенко Анатолий Алексеевич)

1. Системы управления и элементы.

СИСТЕМА — множество составляющих единство элементов, связей и взаимодействий между ними и внешней средой, образующие присущую данной системе целостность, качественную определенность и целенаправленность.

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ – совокупность управляющей и управляемой подсистем.

ЭЛЕМЕНТ — неделимая часть системы. Элемент — часть системы, обладающая самостоятельностью по отношению ко всей системе и неделимая при данном способе выделения частей. Неделимость элемента рассматривается как нецелесообразность учета в пределах модели данной системы его внутреннего строения.

Каждый элемент обладает конкретными свойствами, которые определяют его в данной системе однозначно.

Совокупность всех свойств элемента называется СОСТОЯНИЕМ ЭЛЕМЕНТА.

ДВИЖЕНИЕ ЭЛЕМЕНТА – последовательные изменения состояния элемента.

СВЯЗЬ — совокупность зависимостей свойств одного элемента от свойств других элементов системы.

ВЗАИМОСВЯЗИ — совокупность двухсторонних зависимостей свойств одного элемента от свойств других элементов системы.

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ — совокупность взаимосвязей и взаимоотношений между свойствами элементов, когда они приобретают характер взаимосодействия друг другу.

СТРУКТУРА СИСТЕМЫ — совокупность элементов системы и связей между ними в виде множества

ВНЕШНЯЯ СРЕДА — набор существующих в пространстве и во времени объектов (систем), которые, как предполагается, оказывают действие на систему.

ВХОДЫ СИСТЕМЫ — различные точки приложения влияния (воздействия) внешней среды на систему. Входами системы являются информация, вещество, энергия, которые подлежат преобразованию.

ВХОДНОЙ ПРОЦЕСС - входные воздействия, изменяющиеся с течением времен и.

ВЫХОДЫ СИСТЕМЫ — различные точки приложения влияния (воздействия) системы на внешнюю среду; являются результатом преобразования системой информации, вещества и энергии.

Выходные величины изменяются с течением времени, образуя ВЫХОДНОЙ ПРОЦЕСС.

ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ — то, что соединяет выход со входом системы и используется для контроля за изменением выхода.

ОГРАНИЧЕНИЯ СИСТЕМЫ — то, что определяет условия реализации процесса (процесс — последовательность операций по преобразованию чего-либо, т.е. то, что преобразует вход и выход).

ДВИЖЕНИЕ СИСТЕМЫ — процесс последовательного изменения состояния системы.

ВЫНУЖДЕННОЕ ДВИЖЕНИЕ — движение системы под влиянием внешней среды, которое приводит к изменению ее состояния. Вынужденное движение (пример) — перемещение ресурсов под действием приказа (поступившего в систему извне).

СОБСТВЕННОЕ ДВИЖЕНИЕ — движение системы без воздействия внешней среды (только под действием внутренних причин).

СТАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА – функция выхода зависит только от функции входа.

ДИНАМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА (СИСТЕМА С ПОВЕДЕНИЕМ) – функция выхода зависит от функции входа и от предшествующих состояний системы.

ПЕРЕХОДНЫЙ ПРОЦЕСС СИСТЕМЫ (процесс системы) — множество преобразований начального состояния и входных воздействий в выходные величины, которые изменяются с течением времени по определенным правилам.

2. Классы систем управления и их отличия.

Системы управления классифицируются по следующим Классификационным признакам:

1. Природа элементов

   1. Реальные (физические) - объекты, состоящие из материальных элементов.

   2. Абстрактные - составляют элементы, не имеющие прямых аналогов в реальном мире.

2. Происхождение

   1. Естественные

   2. Искусственные

3. Длительность существования

   1. Постоянные

   2. Временные

4. Изменчивость свойств

   1. Статические

   2. Динамические

5. Степень сложности

   1. Простые

   2. Сложные

   3. Большие

6. Отношение к среде

   1. Открытые

   2. Закрытые

7. Реакция на возмущающие воздействия

   1. Активные

   2. Пассивные

8. Характер поведения

   1. С управлением

   2. Без управления

9. Степень связи с внешней средой

   1. Открытые

   2. Изолированные

   3. Закрытые

   4. Открытые равновесные

   5. Открытые диссипативные

10. Степень участия в реализации управляющих воздействий людей

    1. Технические

    2. Человеко-машинные

    3. Организационные

Статическая система — это система с одним состоянием. В отличие от статических динамические системы имеют множество возможных состояний, которые могут меняться как непрерывно, так и в дискретные моменты времени.

Изолированные системы не обмениваются со средой энергией и веществом.

Закрытые системы не обмениваются с окружающей средой веществом, но обмениваются энергией.

Открытые системы обмениваются с окружающей средой энергией и веществом.

К открытым равновесным системам относятся также системы, которые при отклонении от стационарного состояния возвращаются в него экспоненциально, без осцилляции.