Вопрос №1. "Понятие системы. Примеры системы. Свойства сложных систем"

Вид материала

Документы

Содержание Проблемная ситуация Формальная структура Автоматизированной системой Критерием управления В состав системы входят следующие базовые элементы Информационное обеспечение Внутримашинная информация Будем отличать функции системы от функций управления. Режимы реализации функций Автоматизированный режим Режим советчика Диалоговый режим Автоматический режим Режим косвенного управления Общие технические требования к системе Классификация автоматизированных систем управления проводится с целью Информационное обеспечение включает в себя Множество документов, связанных с системой управления, можно разделить на несколько групп 4 основные системы кодирования Функциональная структура АСУ ... Полное содержание

Подобный материал:

• Производственное планирование в структуре логистического менеджмента промышленного, 179.15kb.
• Вопросы к экзамену по дисциплине «поверхностные явления и дисперсные системы», 37.35kb.
• Исследование сложных систем основано на системном подходе, 143.97kb.
• Календарно тематический план занятий Предмет: информационные системы в экономике для, 38.5kb.
• Программа по специальным дисциплинам: по дисциплине «Деньги, кредит, банки»: Тема., 288.06kb.
• Программа по специальным дисциплинам: по дисциплине «Деньги, кредит, банки»: Тема., 289.08kb.
• Вопросы к государственному экзамену по специальности «Прикладная математика» (специализация, 70.84kb.
• О. Ю. Якубовская 2011 г. Дисциплина: Операционные системы (2 часть из 2) Специальность:, 45.21kb.
• 1. понятие компьютерного моделирования, 110.25kb.
• О создании Методов Многомерной Визуализации, 171.04kb.

Вопрос №1. "Понятие системы. Примеры системы. Свойства сложных систем".

Определение категории система.

• Система – целенаправленное множество взаимосвязанных элементов любой природы.
  

• Система – это объект, который определяется множествами элементов, преобразований, правил образования последовательностей элементов.
  

• Система – это объект, состоящий из элементов, свойства которых не сводятся к свойству самого объекта.
  

• Система – это объект, обладающий следующими свойствами:
  

• целостность и декомпозируемость (чёткое определение целостности образования элементов и их чёткое разделение);
  
• наличие существенно устойчивых взаимоотношений элементов;
  

• наличие определённой организации;
  

• наличие таких качеств, которые присущи только системе в целом, но несвойственны ни одному из её элементов.
  

Под сложной динамической системой следует понимать развивающиеся во времени и в пространстве целостные объекты, состоящие из большого числа элементов и связей и обладающие свойствами, которые отсутствуют у элементов и связей, их образующих.

Выделение и построение любой системы осуществляется этапами:

1. Постановка цели
   
2. Декомпозиция цели на подцели
   
3. Определение функций, обеспечивающих достижение цели
   
4. Синтез структуры, обеспечивающий выполнение функций.
   

Цели возникают, когда существует так называемая проблемная ситуация.

Проблемная ситуация – ситуация, которую нельзя разрешить имеющимися средствами.

Цель – состояние, к которому направлена тенденция движения объекта.

Среда – совокупность всех систем, кроме той, которая реализует заданную цель. Ни одна система не является абсолютно замкнутой. Взаимодействие системы со средой реализуется через внешние связи.

Связи могут быть входными и выходными. Они подразделяются на:

• информационные
  

• ресурсные
  

Системы бывают:

• социальные простые
  

• биологические сложные
  

• механические вероятностные
  

• химические детерминированные
  

• экологические стохастические
  

Структура системы представляет собой устойчивую упорядоченность элементов системы и их связей в пространстве и во времени. Структура может быть материальной и формальной.

Формальная структура – совокупность функциональных элементов и их отношений, необходимых и достаточных для достижения системой заданных целей.

Материальная структура – реальное наполнение формальной структуры.

Типы структур систем:

• последовательный или цепочечный;
  

• циклически замкнутая;
  

• структура типа «колесо»;
  

• «звезда»;
  

• многосвязная структура;
  

• матричная структура.
  

Вопрос №2. "Системный анализ. Определение и этапы".

Системный анализ может рассматриваться как методологическая концепция построения сложных систем. Под системным анализом будем понимать реализацию следующих этапов исследования сложной системы:

1. Построение общих принципов поведения сложной системы;
   
2. Формирование совокупности методов анализа;
   
3. Решение проблемы сложности и неопределённости;
   
4. Определение предельных характеристик системы;
   
5. Автоматизация исследований.
   

В основу понятийного аппарата системного анализа положены следующие категории: система, подсистема, элемент, структура, среда, состояние, цель, композиция, декомпозиция, обратная связь.

Алгоритм системного анализа включает в себя 3 макроэлемента:

1. Постановка проблемы:
   

1. Постановка задачи;
   
2. Определение объекта исследования;
   
3. Формирование целей;
   
4. Задание критериев и ограничений;
   

2. Разделение системы и внешней среды:
   

2.1. Определение границ исследования системы;

2. Первичная структуризация системы;
   
3. Подразделение общей системы на систему и внешнюю среду;
   
4. Выделение составных частей среды;
   
5. Декомпозиция внешних воздействий на элементарные воздействия;
   

3. Разработка математической модели:
   
   1. Формальное описание
      
   2. Параметризация модели
      
   3. Установление зависимости между параметрами
      
   4. Декомпозиция модели на составные части
      
   5. Уточнение первичной структуры
      
   6. Исследование модели
      

Вопрос №3. "Принципы создания автоматизированных систем управления".

Технология создания автоматизированной системы. Основные понятия.

Автоматизированной системой, согласно нормативным документам, является система человек-машина, обеспечивающая эффективное функционирование объекта, в которой сбор и переработка информации необходимы для реализации функций управления, осуществляется с применением вычислительной техники и средств автоматизации.

При создании Автоматизированной системы серьёзное внимание уделяется так называемому объекту управления.

Под объектом управления понимается совокупность технологического оборудования и реализуемого на нём по соответствующим регламентам процесса производства. Кроме того, в объект управления входят организационные, экономические, финансовые процессы. К технологическому оборудованию отнесём:

• технологические агрегаты;
  

• установки;
  

• группы станков, реализующих самостоятельный процесс;
  

• отдельные участки и весь производственный процесс промышленного предприятия.
  

Совокупность автоматизированной системы и объекта управления будем называть автоматизированным комплексом.

Определение АС, которое мы дали, указывает на наличие в составе системы:

• Современных средств сбора и обработки информации;
  

• Человека как субъекта труда, принимающего участие в оценке выработки решений по управлению;
  

• Реализация в системе процесса обработки технологической и технико-экономической информации;
  

• Цели функционирования системы, заключающиеся в общем смысле в оптимизации работы объекта по заданному критерию управления.
  

Критерием управления могут являться технико-экономические или технологические показатели.

АС является системой управления объектом в том, и только в том случае, если она реализует управление в темпе протекающих на объекте процессов и если в выработке и реализации управляющих решений участвует вычислительная техника, специальные технические средства и человек-оператор.

В состав системы входят следующие базовые элементы:

• техническое обеспечение, которое включает в себя:
  

• комплекс средств вычислительной техники (ЭВМ верхнего уровня, ЭВМ нижнего уровня, рабочее место оператора, каналы связи и запасные элементы и приборы);
  
• специальный комплекс технических средств (локальные средства регулирования, средства получения информации о состоянии объекта управления, исполнительные устройства, датчики и устройства контроля и наладки технических средств);
  

• программное обеспечение, включающее в себя:
  

• общее программное обеспечение включает операционные системы, локальные и глобальные сети и комплексы программ технического обслуживания специальных вычислительных средств;
  

• специальное программное обеспечение включает так называемые организующие программы и программы, реализующие алгоритмы контроля и управления;
  

• Информационное обеспечение включает внутримашинную и внемашинную информацию.
  

Внемашинная информация – это система классификации кодирования и все исходные данные.

Внутримашинная информация – это информационная база и информационные потоки.

• Организационное обеспечение включает инструктивно-методические материалы и оперативно-обслуживающий персонал.
  

А также:

• Математическое обеспечение;
  
• Лингвистическое обеспечение;
  
• Правовое обеспечение.
  

Функции системы:

При создании системы после определения проблемной ситуации в первую очередь определяются конкретные цели функционирования системы. Такими целями могут быть:

• экономия топлива, сырья, материалов и других производственных ресурсов;
  

• обеспечение безопасности функционирования объекта;
  
• повышение качества выходного продукта или обеспечение заданных значений параметров выходных изделий;
  
• снижение затрат живого труда;
  
• достижение оптимальной загрузки оборудования;
  
• оптимизация режимов работы технологического оборудования.
  

Под функцией системы будем подразумевать совокупность действий системы, направленных на достижение определённой частной цели управления.

Совокупность действий системы представляет собой последовательность операций и процедур, выполняемых частями системы. Будем отличать функции системы от функций управления.

Функции системы подразделяются на:

• защитные функции реализуют защиту оборудования и человека во внештатных ситуациях. Они включают в себя:
  

• технологическую защиту;
  

• аварийную защиту;
  

• управляющие функции - результатом работы этих функций является выработка и реализация управляющих воздействий на объект управления. К управляющим функциям относятся:
  

• регулирование и стабилизация отдельных параметров;
  

• однотактное логическое управление;
  

• программное логическое управление;
  

• оптимальное управление режимами;
  

• адаптивное управление;
  

• информационные функции реализуют сбор, обработку и представление информации о состоянии автоматизированного объекта оперативному персоналу или передача этой информации для последующей обработки. К информационным функциям относятся:
  

• измерение параметров;
  

• контроль параметров;
  

• вычисление параметров;
  
• формирование и выдача данных оперативному персоналу;
  
• подготовка и передача информации в смежные системы управления;
  
• обобщённая оценка и прогноз состояния автоматизированного комплекса и оборудования.
  

• вспомогательные функции.