- •Міністерство освіти та науки України
- •Національний гірничий університет
- •Кафедра системного аналізу та управління
- •Доц. Лазорін а. І.
- •1.Введение.
- •И нформация управляющая у
- •И нформация об объекте х.
- •Функционально-стоимостный и функционально-физический системный анализ.
- •2.1. Понятие о функционально-стоимостном анализе (фса).
- •2.2. Функционально – физический анализ технических объектов(ффа).
- •1. Построение конструктивной функциональной структуры (фс).
- •2. Построения потоковой функциональной структуры.
- •Описания физического принципа действия (фпд).
- •4.Выводы.
- •Р Два проводника ис.2.5. Конкретизированная потоковая функциональная структура.
- •2.3 Законы функционального строения и развития систем.
- •2.3.1. Закон соответствия между функцией и структурой системы.
- •2.3.2. Закономерности функционального строения преобразователей энергии и информации.
- •2.3.3 Закон стадийного развития техники.
- •2.4 Критерии развития и показатели качества технических систем.
- •2.5. Оценка эффективности организационно-технических мероприятий разработанных по результатам функционально-стоимостного анализа.
- •Структурный системный анализ.
- •3.1 Цели и задачи структурного анализа.
- •3.2 Формализация описания структур на основе теории графов.
- •3.2.1 Определение графа, виды графов.
- •3.2.2 Способы задания графов. А. Графическое представление. Достоинство – наглядность. Недостаток – не может быть использовано при решении задач структурного анализа с помощью эвм.
- •3.3 Порядковая функция на графе. Понятие уровня. Алгоритм упорядочения графа.
- •3.4. Числовая функция на графе. Алгоритм поиска критического пути.
- •3.5. Описание потоков информации в системах управления. Рассмотрим асуп. Источник информации – документ. Взаимодействие
- •3.6. Топологическая декомпозиция структур.
- •Системный анализ сложных объектов и процессов методами теории массового обслуживания.
- •Представление сложных объектов и процессов в виде моделей систем массового обслуживания и их классификация.
- •Примеры систем массового обслуживания: а) Автоматизированная система управления технологическим процессом.
- •4.2 Элементы теории массового обслуживания.
- •4.3 Анализ одноканальной системы массового обслуживания с ожиданием.
- •4.4 Анализ одноканальной замкнутой системы с ожиданием.
- •4.5 Анализ многоканальной разомкнутой системы с отказом.
- •4.6 Анализ многоканальной замкнутой системы с ожиданием.
- •4.7. Пример анализа стационарного режима работы системы массового обслуживания.
- •4.8. Пример анализа надежности системы.
- •4.9 Системный анализ информационно-управляющих комплексов.
- •4.10. Системный анализ стохастических сетей.
- •Информационный системный анализ.
- •Основные задачи, понятия и определения.
- •Последовательное и параллельное соединение источников управляющей информации.
- •Последовательное и параллельное соединение приёмников управляющей информации.
- •Информационные критерии эффективности систем сбора и переработки информации.
- •Переходные информационные процессы в системах управления.
- •Системный анализ обьектов и процессов методом имитационного моделирования.
- •Цели, порядок и схема имитационного моделирования.
- •В соответствии с вышеизложенным, общая схема имитационного моделирования имеет вид:
- •Методы имитации случайных факторов при имитационном моделировании.
- •Определение объёма имитационных экспериментов.
- •Имитационный анализ и синтез системы управления дискретного процесса массового производства.
- •Экспертный системный анализ проблем.
- •Понятие об иерархиях и общая методология их анализа.
- •Экспертное оценивание предпочтений. Шкала Саати. Излагать метод анализа иерархий (маи) будем на фоне достаточно простой проблемы взятой из иностранных литературных источников.
- •По каждому из этих показателей были выработаны определенные требования , позволяющие сформулировать критерии выбора:
- •Площадь дома должна быть не менее 100 и не более 300 м2; расположение комнат и служб – двухуровневое;
- •Построение иерархической структуры модели проблемы
- •Метод парных сравнений. Мера согласованности. Вектор приоритетов.
- •Расчёт локальных приоритетов. Синтез приоритетов.
- •Применение методов исследования операций в системном анализе.
- •Системный анализ и управление грузопотоками по экономическому критерию путем решения транспортной задачи линейного программирования
- •8.2. Системный анализ и управление развитием группы предприятий методом динамического программирования.
- •Список использованной литературы:
4.8. Пример анализа надежности системы.
П од надежностью понимают вероятность объекта или процесса полностью выполнять возложенные на него функции. Различают системы с восстановлением т.е. с ремонтом и обслуживанием и системы без восстановления. Граф системы без восстановления имеет вид:
Рис. 4.9 Граф системы без восстановления
Обозначения:S1 - состояние работоспособности системы;S2 - состояние отказа системы;P1 - надежность системы;P2 -вероятность отказа системы; - интенсивность отказа системы*.
Уравнения вероятностей состояния по графу рис.4.9 будут иметь вид:
(4.30)
Откуда:
(4.31)
Рис.4.10. Графики надежности системы без восстановления.
Время наработки на отказ .
Граф системы с восстановлением будет иметь вид:
Рис. 4.10. Граф системы с восстановлением.
Система уравнений Колмогорова:
(4.32)
В операторной форме система (4.32.) записывается в виде:
z P1(z)+P1(z)-P2(z)=1
zP2(z)+P2(z)-P1(z)=0
где z – оператор Лапласа;
Изображение производных получено по правилу
zP(z)-P(0),
где Р(0) значение вероятностей при t=0. В данном случае Р1(0)=1; Р2(0)=0.
Из 2-го уравнения системы (4.34)
(4.34)
Подставим Р2(z) из (4.34) в первое уравнение системы (4.33), получим:
(4.35)
Умножим и разделим правую часть P1(z) на постоянную величину равную ( +)
Используем таблицу оригиналов и изображений:
Оригинал решения системы дифференциальных уравнений (4.32) будет:
Рис. 4.11 Графики надежности:
1 – система без восстановления;
2 – система с восстановлением;
– коэффициент готовности системы.
*Примечания Величина находится по правилам последовательного и параллельного соединения элементов в системе.
При последовательном соединении отказ одного элемента приводит к отказу всей системы.
Интенсивность отказов в системе находится по формуле:
, (4.36)
где i – интенсивность отказа i -го элемента; N - число элементов в системе.
Надежность системы без восстановления при последовательном соединении элементов:
, (4.37)
где Рi - вероятность безотказной работы i -го элемента
Формула (4.36) может быть получена из формулы (4.37)
(4.38)
(4.39)
Паралленым называется соединение элементов с резервированием, когда отказ элемента не приводит к отказу всей системы.
При параллельном соединении злементов, вероятность отказа системы:
, (4.40)
где Qi - вероятность отказа i -го элемента; N - число параллельно соединенных элементов.
Вероятность безотказной работы или надежность системы из N-параллельно соединенных элементов.
(4.41)
Анализ формул (4.37) и (4.41) показывает, что с возрастанием числа N последовательно соединенных элементов надежность системы уменьшается, а с возрастанием числа N параллельно соединенных элементов надежность системы увеличивается.