Солодовников (950639), страница 79
Текст из файла (страница 79)
11о по мере продвижения вниз по дереву'::;: сложность формализации уменьшается и реализация ее ре -',:.,' шения упрощается. 16.2. Проектирование и понятие сложности Решение задачи проектирования при создании любого объс'",:;:.с та должно быть разумно компромиссным относительно качества и сложности и должно обеспечивать достиженис це;,-::: ли проектирования с помощью возможно более прость>х "- средств. Действительно, требования к качеству и сложное™ -;.' ~р объекта обычно взаимно противоречивы: качество должно быть '" как можно более высоким, а сложность — как можно болев;ч низкой. Чем сложнее система, чем выше ее стоимость, боль>пе,'!,.с~ масса и габариты, тем меньше ее надежность. Если раньше за,'":>:;,' дача достижения разумного компромисса между качеством 458 остью не стояла так остро, то теперь, при во р з астании и 'кости вновь создаваемой техники, становится все руд т нее ''гь эту задачу.
В результате увеличиваются сроки и стои" проектирования и, как следствие, новая техника к момен- "'-Ввода в эксплуатацию морально устаревает. . роектнруемые системы имеют тенденцию к увеличению И входящих в ннх частей или подсистем и числа взаимой между ними, и это один из факторов возрастания струкбй сложности.
Другим фактором является степень неопре'Нносзи исходных данных. Однако необходимо иметь в виду, ~урн у ло сложнении целей проектирования единственным средне 'и их достиж остижсния часто может быть лишь повышен> ' кости системы. такое сло>ккость? Первые попытки учесть сложность при проекти- САР сделаны В В Сололовииковым при разработке састознога ма;!синтеза к,, ар„.ктнрующих устройств. При этом за меру сложности был ялок числителя и знаменателя передаточяой функ сии кс синтсзи'"й САР.
'Теория информацшс не может быть единственной осн ор д поряло ав з ля "' систем и онределсния вх сложноста. Система как целое не сводится и совок)пности своих частей. Каждая из системных пер син д " см ых ейне независимо, а в связи со многими лругими. -' пятне с „>кт . е .„уктурной сложности связано с напитаем широты класса, в 'азн решается зада а а ача синтеза САУ, н с конструированием шкал ло с .ых авнений и иных тсхнвчсских систем. Так, класс нелинейных уравнени' ;~)(аря>с>за шире, чем класс линейных уравнений тога же порядка, > ° и в пс вом слязае сложнее, чем во втором. Технический ггь еле юпсим аб апонязая структурной сложности можно поясшггь следуюпсим а ра;*-,'Рассмотрим множество, или класс опсраторов х(Х (например, импульс- ,сзяареходная функция, передаточная функция, часзотные характеристики )з)), Пусть (Х):зцр с (х), Т(, (Х)= — зпз г, (х), А (Х)=зппп (х), Ф:( ) — м иимальиая стозгмоесь реализации х с тачиастьк> да е; г,(х)— жносзь (вероятность отказа) системы, реализующей х с точиаст д ью о „з(Х) — - минимальное число операций лля опэедсления с точностью ло е.
Л>с.Хь т. е. Х, более )зксе множество, чем Хь тогда час(Х~) »«С (Лкы )( (Л ~) »«Й (Хз)1 Л>е(Х1) »«Ас(Л>), пмальнос. значение функции нс может уменьшаться и и раси области ее определении. Таким образом, чем выше л Мпояз>>ость отказа, минимальная стоимость к число операций. „.т(е следует ожидать, что сложные задачи могу. т быть зеп|ены простыми твамн. Поэтом) сложность применяемых ср д с е ста илп методов должна к е ель и объект про''в еа>пш >ощие ре вать слажнаств решаемых задач.
с(ем ело> не ц раванпя, зем сложнес методы и техннческис средст а, р .:у „, аты проекзирования. с п~я межа стрем- ;,", лна пз пр .;::(У' . аблем проектирования — избежать пративорс п~я межлу САУ и сг емлеьвем стсь усложнить, расширить клас моделей, .р , и улучшс т, й сох анять адекватазь ростейшнй метод ее решения, позвслясощий р м ели исходной постановке, поскольку па ср р ьпо Э мс е асшп ения класса ,„елей решение становится все более трудны, а р у ол м, и и с женин этого клас- '„'-';-все более приближенным. ;"Каково значение понятия сложности в теории управления Ннческими системами? До недавнего времени методы ТАУ ь были направлены в основнном на обеспечение дипамичссг, г «гс>, качества и точности и почти нс учитывали сложностп той»«чсс кой реализации полученных результатов и других мпогоч»к» ° с'лс!».>:, ных требовании, предъявляемых к системс автоматпчсс "«го управления (например, надежность, стоимость, масса, габ "' "а-:;-' риты и т.
д.) и имеющих непосредственное отношение к пс,«я тию сложности. Соврсменныс условия, особешю в сня»>- проблемой создания СЛПР систем управления, дик>уют пес>б, ходимость постановки таких задач проектирования, сиптс выбора технических средств, которые отл»»ча»отса от тра>о» и '-.
онных учетом треб«па!»нй нс только к динамике и статике, с ', »»ол и к сложности реализации результатов расчета. (Такого р«да ° задачи называют технически корректно поставленными.) ! „>е. =; дует учитывать и то, что основными техническими среде»»ащ»;." автоматизации проектирования и расчета систем управл:ш,я „' являются ЭВМ. Поэтому методы разработки должны приво.,-, дить к алгоритмам, которые можно реализовать на ЭВМ.
О>д.'.:.! пако многие методы решения задач ТЛУ оказываются >асто-',', пепригодиыми, так как пс обеспечивают устойчивости рсс>»с>щя,:::: из-за неизбежны:с ошибок реализации алгоритмических проце-' ' дур на ЭВМ и погрешности исходных данных. Таким образом, возникает проблема обеспечения и матема-, тической корректности задачи проектирования. Принцип учета;:::: как технической, так н математической корректности при поста-', новке задачи управления был назван принципом сложности:;,:: 16.3.
Системный подход к проектированию На практике существует некоторый набор приемов, по»г>о.,'!: лающих преодолеть основные трудности проектирования слож-::;, ных технических систем в условиях многоэтаппости н итсратпв-".,':;", ностн самого процесса проектирования. Под системным»»одхо;:.;> дом к проектированию подразумевается пе конкретный рецепт";;:., для решения технических проблем, а общее (генеральнос) на- . правление.
Например, решение сложных задач нужно прово-",,,' дить в соответствии со следующими этапами: 1) разбивка сложной задачи па ряд подзадач; 2) решение подзадач; 3) рс'-"::.!. шение общей задачи с помощью подзадач. Таким образ!»».;„ разделение задачи на подзадачи и принятие общего решен>»я на основе результатов этих подзадач и составляет суть систс'х» ного подхода. Декомпозиция — — это рациональное разделстю интегр>'ро вашюго целого на части с цс*лью упрощения решения»»рос»ст ных задач с последующим обобщением результатов. Осношбк> смыслову»о нагрузку в этом определении песет слово «рац»Ю пальное».
Имеется в виду, что рациональным является то, '>то:,'.г улучшает характеристики системы в целом. Эффект от применения метода декомпозиции значитсль!'о '!. возрастает в случае большого числа альтернативных варна>' ':,.-' 4Г>0 ,Вообще, при автоматизированном проектировании число '-~атриваемых результатов намного больше, чем прп проек'»>ани»» традиционными методами, так как .в последнем Яяе разработчик очень часто отвергает тс или иныс вари"", !а основании лишь своего опыта и интуиции. Число патов растет в связи с углублением их рассмотрения "",, ! н ".:жненисм задач, стоящих перед системой управления. Имен- этому для каждого этапа проектирования определяют ~(»юэ у 'ясный уровснь детализации, от чего зависит и число р" ас'"'рнваемых вариантов, "''екомпозицию обычно осуществляют по видам анализа: нопальный, алгоритмический и структурный ' войства системы, формирование критериев.
Свойством синазывают признак, составляющий отличитсльну»о осо'ость ка О каждой из множества се сторон, которые выделяют гЛУ ;.сравнении данной системы с другими. Свойствами С служить псе параметры, характсристики, факторы, отливе данную систему от других. В области комплексно»о '"ктировапия используются разнородные понятия: устойчистоимость, надежность, массо-габаритные параметры , д. С помощью такого признака, как свойство, их можно иннть в несколько групп. Итак, работу СЛУ характсри'г. следующие свойства: ;- ) функциональные — точность, расход энергии (рабочего ,"), динамические качества (устойчивость, быстродействие ';) рабочие диапазоны, структурная иадсжность и т. д.; с">1 технологические и производственные — стоимость, время або'гки, техвологичность, преемственность разработки, сте' унификации, наличие научно-технического задела, произв«иных мощностей и специалистов, дефицитность испольых материалов и т, д.; !' .) техшшсскис — масса, энергопотребление, габариты, , осс>бые требования к конструкции, падеж»юсть элемент- базы и блоков, допустимый диапазон внешних условий егрузки, вибрации, температурные рсжимы, радиационная , Кость и др.), помех«за»ци»цсшсость и т.
д. ,;:.'Кроме того„по ряду факторов, сушсстпспно влиякпцпх на „Цесс принятия решения, можно выделить и такис свойства, ' например: >1) рациональность распределения функций между автоном- ,,н и >»еавто!»ол»ны»с»»» подсистемами; )»2) возможность желаемой проис рки новых принципов по- ., ения какой-либо системы. ,„"Йр!» проведении комплексного проектирования отбирают аничспнос число наиболее важных свойств, которые в даль- Г> т служить критериями оценки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
