Норенков И.П. - Автоматизированное производство (1054022), страница 3
Текст из файла (страница 3)
!"#$%!#&'&($"!))$*+($*,#&($"!)&*65@!"! 7""*A*)&*" !"#$%!#&'&($"!))$* +($*,#&($"!)&*:&"7%&7") — отображение совокупности элементов системы и их взаимосвязей; понятиеструктуры отличается от понятия самой системы также тем, что при описании структуры принимаютво внимание лишь типы элементов и связей без конкретизации значений их параметров.!)")/$&" — величина, выражающая свойство или системы, или ее части, или влияющей насистему среды.
Обычно в моделях систем в качестве параметров рассматривают величины, не изменяющиеся в процессе исследования системы. Параметры подразделяют на (*$>*'$, (*7&"$**'$и (.,#-*.$, выражающие свойства элементов системы, самой системы, внешней среды соответственно. Векторы внутренних, выходных и внешних параметров далее обозначаются X = (x1,x2...xn),Y = (y1,y2...ym), Q = (q1,q2,...qk) соответственно.H)6#()9 0$"$/$**)9 — величина, характеризующая энергетическое или информационное наполнение элемента или подсистемы.:#+ *'$ — совокупность значений фазовых переменных, зафиксированных в одной временной точке процесса функционирования.!#($-$*'$ (-'*)/'%)) +'+&$/. — изменение состояния системы в процессе функционирования.:'+&$/) 2$6 0#+4$-$;+&('9 — ее поведение при t > t0 определяется заданием состояния в момент t0 и вектором внешних воздействий Q(t).
В системах с последействием, кроме того, нужно знатьпредысторию поведения, т.е. состояния системы в моменты, предшествующие t0 .I$%&#" 0$"$/$**., V, ,)")%&$"'67<A', +#+ *'$ (вектор переменных состояния), — неизбыточное множество фазовых переменных, задание значений которых в некоторый момент времениполностью определяет поведение системы в дальнейшем (в автономных системах без последействия).!"#+&")*+&(# +#+ *'; — множество возможных значений вектора переменных состояния.H)6#()9 &")$%&#"'9 — представление процесса (зависимости V(t)) в виде последовательноститочек в пространстве состояний.К характеристикам сложных систем, как сказано выше, часто относят следующие понятия.J$4$*)0")(4$**#+&5 — свойство искусственной системы, выражающее назначение системы.Это свойство необходимо для оценки эффективности вариантов системы.J$4#+&*#+&5 — свойство системы, характеризующее взаимосвязанность элементов и наличиезависимости выходных параметров от параметров элементов, при этом большинство выходных параметров не является простым повторением или суммой параметров элементов.D$")",'1*#+&5 — свойство сложной системы, выражающее возможность и целесообразностьее иерархического описания, т.е.
представления в виде нескольких уровней, между компонентами которых имеются отношения целое-часть.Составными частями системотехники являются следующие основные разделы:— иерархическая структура систем, организация их проектирования;— анализ и моделирование систем;— синтез и оптимизация систем.Моделирование имеет две четко различимые задачи: 1 — создание моделей сложных систем (ванглоязычном написании — modeling); 2 — анализ свойств систем на основе исследования их моделей (simulation).Синтез также подразделяют на две задачи: 1 — синтез структуры проектируемых систем (+&"7%&7"*.; +'*&$6); 2 — выбор численных значений параметров элементов систем (0)")/$&"'1$+%';+'*&$6). Эти задачи относятся к области принятия проектных решений.Моделирование и оптимизацию желательно выполнять с учетом статистической природы систем. Детерминированность — лишь частный случай.
При проектировании характерны нехватка достоверных исходных данных, неопределенность условий принятия решений. Учет статистическогохарактера данных при моделировании в значительной мере основан на методе статистических испытаний (методе Монте-Карло), а принятие решений — на использовании нечетких множеств, экспертных систем, эволюционных вычислений.+ - 0 B . - 7 . Компьютер является сложной системой в силу наличия у него большого числа элементов, разнообразных связей между элементами и подсистемами, свойств целенаправленности, целостности, иерархичности.
К подсистемам компьютера относятся процессор (процессоры), оперативная память, кэш-память, шины, устройства ввода-вывода.&.+.)$(*),$" . !"#$%!#&'&($"!))$*+($*,#&($"!)&*75@!"! 7""*A*)&*" !"#$%!#&'&($"!))$* +($*,#&($"!)&*В качестве надсистемы могут выступать вычислительная сеть, автоматизированная и (или) организационная система, к которым принадлежит компьютер.
Внутренние параметры — времена выполнения арифметических операций, чтения (записи) в накопителях, пропускная способность шин и др. Выходные параметры — производительность компьютера, емкостьоперативной и внешней памяти, себестоимость, время наработки на отказ и др. Внешние параметры — напряжение питания сети и его стабильность, температура окружающей среды и др.+ - 0 B .
- 2 . Для двигателя внутреннего сгорания подсистемами являются коленчатый вал, механизм газораспределения, поршневая группа, система смазки и охлаждения. Внутренние параметры — число цилиндров, объем камерысгорания и др. Выходные параметры — мощность двигателя, КПД, расход топлива и др. Внешние параметры — характеристики топлива, температура воздуха, нагрузка на выходном валу.+ - 0 B .
- 3 . Подсистемы электронного усилителя — усилительные каскады; внутренние параметры — сопротивления резисторов, емкости конденсаторов, параметры транзисторов; выходные параметры — коэффициент усиления насредних частотах, полоса пропускания, входное сопротивление; внешние параметры — температура окружающей среды,напряжения источников питания, сопротивление нагрузки.).2. *-8<7-<8: 384=.,,: 384.7-+849:0+>!.8:86+A.,7:> ,-8<7-<8: 384.7-016 ,3.=+H+7:=+2 + +.8:86+A.,7+.
<8490+ 384.7-+849:0+>. При использовании блочно-иерархического подхода к проектированию представления о проектируемой системе расчленяют на '$")",'1$+%'$ 7"#(*'. На верхнем уровне используют наименеедетализированное представление, отражающее только самые общие черты и особенности проектируемой системы. На следующих уровнях степень подробности описания возрастает, при этом рассматривают уже отдельные блоки системы, но с учетом воздействий на каждый из них его соседей. Такойподход позволяет на каждом иерархическом уровне формулировать задачи приемлемой сложности,поддающиеся решению с помощью имеющихся средств проектирования. Разбиение на уровни должно быть таким, чтобы документация на блок любого уровня была обозрима и воспринимаема однимчеловеком.Другими словами, блочно-иерархический подход есть декомпозиционный подход (его можно назвать также диакоптическим), который основан на разбиении сложной задачи большой размерностина последовательно и (или) параллельно решаемые группы задач малой размерности, что существенно сокращает требования к используемым вычислительным ресурсам или время решения задач.Можно говорить не только об иерархических уровнях спецификаций, но и об '$")",'1$+%',7"#(*9, 0"#$%&'"#()*'9, понимая под каждым из них совокупность спецификаций некоторого иерархического уровня совместно с постановками задач, методами получения описаний и решения возникающих проектных задач.Список иерархических уровней в каждом приложении может быть специфичным, но для большинства приложений характерно следующее наиболее крупное выделение уровней:— +'+&$/*.; уровень, на котором решают наиболее общие задачи проектирования систем, машин и процессов; результаты проектирования представляют в виде структурных схем, генеральныхпланов, схем размещения оборудования, диаграмм потоков данных и т.п.;— /)%"#7"#($*5, на котором проектируют отдельные устройства, узлы машин и приборов; результаты представляют в виде функциональных, принципиальных и кинематических схем, сборочныхчертежей и т.п.;— /'%"#7"#($*5, на котором проектируют отдельные детали и элементы машин и приборов.В каждом приложении число выделяемых уровней и их наименования могут быть различными.Так, в радиоэлектронике микроуровень часто называют компонентным, макроуровень — схемотехническим.
Между схемотехническим и системным уровнями вводят уровень, называемый функционально-логическим. В вычислительной технике системный уровень подразделяют на уровни проектирования ЭВМ (вычислительных систем) и вычислительных сетей. В машиностроении имеются уровни деталей, узлов, машин, комплексов.В зависимости от последовательности решения задач иерархических уровней различают нисходящее, восходящее и смешанное проектирование (стили проектирования). Последовательность решения задач от нижних уровней к верхним характеризует (#+,#-9A$$ проектирование, обратная последовательность приводит к *'+,#-9A$/7 проектированию, в +/$>)**#/ стиле имеются элементы каквосходящего, так и нисходящего проектирования.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
