Государственный Комитет Российской Федерации

по рыболовству

Балтийская государственная академия

рыбопромыслового флота

В.А. Ампилогов

"Теоретические основы автоматизированного

управления"

Методические указания и контрольные задания для студентов заочной формы обучения специальности 220200 "Автоматизированные системы обработки информации и управления"

Калининград

2002

УДК 519.65.02

ББК 65.290-2

«Согласовано» Декан заочного факультета ________________Грошев Г.А. «______»__________2002 г.

«Утверждаю» Ректор БГА РФ д.т.н. профессор _____________А.П.Пимошенко «______»__________2002 г.

Автор: В.А.Ампилогов, ст. преподаватель кафедры АСОИУ

Методические указания и контрольные задания составлены на основе рабочего учебного плана заочной подготовки в БГА РФ по специальности 220200 "Автоматизированные системы обработки информации и управления" по дисциплине "Теоретические основы автоматизированного управлениям", рассмотрены и одобрены на заседании кафедры АСОИУ 13 ноября 2002 года, протокол № 3.

Заведующий кафедрой АСОИУ Плешков В.М.

Рецензент: Авдеев Е.Н., к.т.н, доцент кафедры АСОИУ

Оглавление

1	Общие организационно-методические указания	4
2	Примерный тематический план занятий	9
3	Общий перечень рекомендуемой литературы	10
4	Содержание программы дисциплины и методические указания к самостоятельному изучению	11
5	Задания и методические указания по их выполнению.	23
6	Методические рекомендации по выполнению контрольных заданий	33
7	Примерный перечень лабораторных работ	72
8.	Приложение 1. Варианты заданий для выполнения контрольных заданий.	74

1. Общие организационно- методические замечания

Истина средства заключается в его адекватности цели.

Фридрих Гегель.

Дисциплина «Теоретические основы автоматизированного управления», ее значение для подготовки инженеров по специальности 220200 – Автоматизированные системы обработки информации и управления (асоиу)

Современность характеризуется ростом применения вычислительных систем в управлении предприятиями различных форм собственности и направлений деятельности. Это объясняется насущными потребностями, которые возникают из-за значительных трудностей осуществления процесса управления, поддержки принятия экономических решений в условиях рыночной экономике и увеличения факторов, которые в значительной степени, влияют на само существование предприятия.

Известно, что появление нового инструмента работы в любой области человеческой деятельности, как правило, требует и изменения принципов и технологий самой работы. Появление в сфере управления нового инструмента, каким является персональный компьютер, требует изменения методологии и технологии управления. Провал известного повсеместного внедрения сверху АСУ в производство в 80-е годы объясняется именно этим обстоятельством: новый инструмент ЭВМ внедрялся при полном сохранении старых принципов управления в среде административно-командной системы, где многое решалось сверху и доводило план до низовых структур.

Иное дело в рыночной экономике, где производственно-технические, коньюктурно -коммерческие и прочие факторы находятся в сложной взаимной зависимости. Так план выпуска продукции того или иного предприятия должен учитывать спрос покупателей (который может изменяться, если конкурирующие предприятия снизят цены на соответствующие товары), потребности в сырье, необходимые оборотные фонды, мощности оборудования, вероятность возникновения технических неполадок, а также ограничения производственно-технического характера. Составления такого плана, который был бы и одновременно и реальным и экономически выгодным, является задачей не простой.

В структуре поддержки управленческих решений при этом выделяют три составляющие:

информационная – для обеспечения пользователя необходимой данными;

модельная – для обеспечения пользователя аналитическими данными о взаимосвязях в исследуемой экономической системе и возможном ее поведении в будущем и, наконец,

экспертная, призванная снабдить пользователя правилами и знаниями формирования дедуктивного вывода и экспертного анализа человеческих эмпирик для выбора эффективных вариантов решения задачи.

Рассматривая функциональное назначение составляющих компонент поддержки, следует заметить, что составляющая ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ предусматривает непрерывное оперативное информационное обеспечение процессов управления и принятия решений. основной функцией этой компоненты является формирование у пользователя некоторого информационного образа проблемной ситуации, адекватного реально протекающим в экономическом объекте события и процессов. Степень адекватности формируемого образа в немалой степени зависит как от качества используемых данных, так процедур формирования информационного фонда. Функции информационной поддержки сводятся к обеспечению пользователя первичными данными и данными различной степени сжатия.

Если поступающих данных недостаточно для построения и оценки альтернатив принимаемого решения. Здесь наступает очередь обратиться к помощи МОДЕЛЬНОЙ ПОДДЕРЖКИ (моделирования). На основе модельной поддержки, реализуемой через построение модели проблемной ситуации пользователь может получить недостающую ему для принятия решения информацию путем установления диалога с моделью в процессе ее исследования.

В ряде случаев может возникнуть ситуация, когда имеющихся в информационном фонде системы данных не хватает для построения модели системы решения, или даже эта информация является нечеткой, или степень адекватности информационного образа самой проблемной ситуации не соответствует требуемым характеристикам точности. В этом случае запускается система ЭКСПЕРТНОЙ ОЦЕНКИ для генерации и оценки возможных альтернатив.

Машинное моделирование и исследование сложных систем становится средством, позволяющим без капитальных затрат решать проблемы построения различных систем, решать задачи управления предприятием в условиях рыночной экономики. Поэтому дисциплина «Теоретические основы автоматизированного управления» является одной из базовых при подготовке инженеров по специальности 220200 –Автоматизированные системы обработки информации и управления (АСОИУ).

АСОИУ относится к классу больших систем, этапы проектирования, внедрения, эксплуатации и эволюции которых в настоящее время невозможны без использования различных видов моделирования. Ограниченность возможностей экспериментального исследования таких систем делает актуальной разработку методики их моделирования, которая позволила бы в соответствующей форме представить процессы функционирования систем, описать протекание этих процессов с помощью математических моделей, получить результаты экспериментов с моделями по оценке характеристики исследуемых объектов, реализовать эти модели на машинном уровне. Причем на различных этапах создания и использования АСОИУ для всего многообразия обеспечивающих и функциональных систем применение метода моделирования преследует конкретные цели, а эффективность метода зависит от того, насколько грамотно разработчик использует возможности моделирования.

Внедрение новых принципов управления на основе математического моделирования и количественных оценок приводит к радикальным изменениям количества и содержания информации, представляемой руководителю. С одной стороны - «Информация – это власть», ее, как и денег, не бывает много. С другой стороны это особенно важно, когда он буквально тонет в потоке неструктурированной информации, теряет контроль над ситуацией и становится неспособным принять эффективное решение, поскольку не имеет надежного инструмента анализа огромного числа противоречащих и трудно сопоставимых параметров управления.

Поэтому цель этого курса можно сформулировать следующим образом:

• Введение в основы автоматизации решения сложных системных задач, связанных с применением различных методов при управлении рыночным производством.

• Изучение методов описания и исследования структур систем и их функциональных характеристик.

Учебный курс «Теоретические основы автоматизированного управления» ориентирован на то, чтобы в результате его освоения:

• Сформировать у обучаемых фундамент методики автоматизации решения сложных системных задач и использования их для расчетов и проектирования АСОИУ на базе моделирования сложных систем, анализа сложных систем, с целью их применения при решении управленческих задач.

• Обеспечить устойчивые навыки анализа сложных систем с помощью анализа сложных систем, используя, в том числе и математический аппарат;

В результате изучения курса обучаемый должен:

• Иметь представление о системном анализе, применения их для проектирования АСОИУ;

• Знать применение новых информационных технологий применяемых при принятии управленческих решений и в проектировании АСОИУ:

• Знать современное состояние и направления развития применения АСОИУ в бизнесе для компьютерной поддержки решений.

• Уверенно работать с современными методиками описания и исследования структур систем и их функциональными характеристиками.

• Иметь представление о методах разработок АСОИУ и принятия решения на основе использования критериев и имитационного моделирования, методов описания и исследования структур систем и их функциональных характеристик.