Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
651079.doc
Скачиваний:
27
Добавлен:
17.11.2019
Размер:
8.68 Mб
Скачать

Формирование замысла и цели создания системы управления

Замысел возникает на основании полученного задания, вы­деления недостатков существующей системы управления, по­явления практической потребности или новых научных дос­тижений.

Формирование замысла начинается с исторического анали­за проблемы, практических возможностей, научного достиже­ния, потребности, анализа сходных систем, сложившейся си­туации, чужих мнений и всех сопутствующих факторов. Это — творческий этап, слабоструктурированный и слабоформа-лизуемый.

Результатом решения задачи формирования замысла и це­ли создания системы должно быть [16]:

  • определение назначения системы управления;

  • определение цели (целевой функции);

  • определение задач системы;

  • формулирование основной идеи создания системы;

  • определение направлений разработки системы.

Формирование вариантов облика новой системы

Варианты облика новой системы формируются на основе анализа общей цели создания системы, изучения обществен­ных потребностей, которые должны быть удовлетворены, предполагаемого объема удовлетворения этих потребностей, изучения состояния и перспектив развития аналогичных оте­чественных и зарубежных систем.

Процесс формирования каждого варианта облика новой системы может быть описан концептуальной и математиче­ской моделями.

Рассмотрим порядок построения концептуальной модели варианта облика новой системы управления.

При построении концептуальной модели можно выделить несколько этапов [10].

На первом этапе определяется уровень детализации кон­цептуальной модели варианта системы.

Модель системы представляется в виде совокупности под­систем (элементов). В эту совокупность включаются все под­системы (элементы), обеспечивающие сохранение целостно­сти системы. Исключение же каких-либо элементов не должно приводить к потере основных свойств системы при выполне­нии ею функций по предназначению.

С другой стороны, каждая подсистема состоит из совокуп­ности элементов, которые, в свою очередь, могут быть рас­членены на элементы. С учетом вышесказанного проблема выбора уровня детализации может быть решена путем по­строения иерархической последовательности моделей, где система представляется семейством моделей, каждая из кото­рых отражает ее поведение на различных уровнях детализа­ции. На каждом уровне, безусловно, существуют характерные особенности системы, принципы и зависимости, определяю­щие ее поведение.

Выбор уровня детализации зависит от целей моделирова­ния и степени предварительного знания свойств элементов. Обычно в модель включают элементы одного уровня детали­зации, но может возникнуть необходимость в построении мо­дели из элементов разных уровней.

На втором этапе построения концептуальной модели осуществляется ее локализация (установление границ взаимо­действия с сверхсистемой) путем представления внешней сре­ды в виде генераторов внешних воздействий, причем эти ге­нераторы включаются в состав системы в качестве ее элемен­тов. Приемники же воздействия системы на среду и (или) другую систему в модель обычно не включаются, полагая при

этом, что результаты функционирования системы внешняя среда (другая система) принимает полностью и без задержек (рис. 2.1).

У

О

О

правляющие воздействия (от

сверх системы!

Информация состояния

(от подчиненных подсистем)

Возмущающие воздействия

(среда, конкурент)

С И С

т

Е

М

А

У П Р А В Л Е Н И Я

Информация состояния

(к сверхсистеме)

Управляющие воздействия

(к подчиненным подсистемам)

Воздействия на среду

Рис. 2.1. Локализированная система.

На третьем этапе завершается построение структуры мо­дели с указанием связей между составляющими ее элемента­ми. Связи могут быть подразделены на вещественные и ин­формационные.

В системах управления информационные связи имеют пер­востепенное значение. Причем прежде всего следует выделить функционально необходимые внутренние связи, которые обу­славливают целостность модели и обеспечивают ее адекват­ность системе.

Каждый формируемый вариант облика системы включает различные виды описаний: структурное (морфологическое), функциональное, информационное и параметрическое.

Структурное описание включает описание структуры и ви­дов обеспечения системы управления, назначения, состава и размещения ее элементов.

Функциональное описание включает решаемые системой функции, задачи, порядок функционирования системы.

Информационное описание включает описание входной и выходной информации, потоков информации, циркулирую­щей в системе, способов представления и передачи.

Параметрическое описание включает перечень количест­венных показателей (параметров), характеризующих отдель­ные свойства системы, которые необходимо обеспечить в процессе ее создания.

Требования к показателям в виде различных ограничений формируются в процессе оценки эффективности каждого ис­следуемого варианта облика системы и уточняются в ходе ее разработки.

На четвертом этапе определяются управляемые характе­ристики, т. е. в модель должны войти те параметры (показате­ли) системы, допускающие варьирование своих значений в процессе моделирования, которые обеспечат нахождение ин­тересующих разработчика моделей характеристик при кон­кретных внешних воздействиях на заданном временном ин­тервале функционирования системы. Остальные параметры необходимо, по возможности, исключить из модели естест­венно без ущерба для ее адекватности, а при необходимости ввести их в ограничения. Желательно, чтобы в концептуаль­ной модели были конкретизированы все решающие правила или алгоритмы управления элементами и (или) процессами модели, которые отражают статику системы.

На пятом этапе описывается динамика системы. Полу­ченную ранее модель необходимо дополнить описанием функционирования системы. Следует отметить, что в сложных системах зачастую протекает несколько процессов одновре­менно. Каждый процесс представляет собой определенную последовательность отдельных элементарных операций, часть из которых может выполняться параллельно разными элемен­тами (ресурсами) системы.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]