1. Понятие абстрактной системы. Основные свойства системы. Понятие эмерджентности.

Система – это целостное упорядоченное множество стабильно взаимосвязанных и устойчиво взаимодействующих в пространстве и во времени элементов, формирующих её некоторые интегративные свойства и функционирующих совместно для достижения наилучшим образом определённой цели (решения задачи), стоящей перед данной системой. Базовые свойства:

1)целостность и членимость. Это свойство указывает на то, что система должна быть делима (декомпозируема) на элементы (подсистемы), которые образуют, взаимодействуя друг с другом, единое целостное множество. При этом данное множество элементов должно быть совместимо. Совместимостьспособность элементов осуществлять друг с другом качественный обмен информацией, энергией, веществом во имя достижения общей цели;

2)наличие связей. Это свойство означает наличие достаточно сильных и длительно действующих (устойчивых) взаимных связей между элементами или их свойствами. Сила этих внутренних связей должна быть заведомо больше, чем сила внешних связей этих же элементов с другими элементами, относящимся к её окружающей среде;

3)упорядоченность (организация). Это свойство системы обусловлено объективным существованием в ней упорядоченного распределения элементов и связей между ними как в пространстве, так и во времени. Порядок (организация) между элементами и взаимодействие между ними подчинены определённым правилам и законам операций и композиций. Степень организации системы, тем выше, чем больше свойства элементов отличаются от свойств системы.

4)наличие интегративных качеств. Это свойство выражается в том, что в системе может быть достигнуто такое качество (свойство), которое присуще системе в целом и не имеется ни у одного из её элементов в отдельности. Свойство системы хотя и зависит от свойств её отдельных элементов и связей между ними, но не определяется их простой суммой. Это «внезапное» появление качественно новых свойств у системы как результат объединения частей в целое (её целостности) называется эмерджентностью (анг. Emergent – возникающий из ничего, зарождающийся, появляющийся внезапно).

5)наличие цели функционирования. Это свойство выражается в том, что любая система имеет цель функционирования. В природе не существует бесцельно функционирующих систем.

2. Теоретико-множественное определение системы как тройки множеств.

Система S есть триада или множество упорядоченных троек Ф, H и Z: S = {Ф, H, Z},

где

Ф = {Фi} – множество базовых элементов, или сепаратных (локальных) подсистем; H = {Hj} – множество элементом связей;

Z = {Zk}- множество законов композиций и правил операций с элементами множеств Ф и H. Отметим, что множество Z отражает свойство организации системы (наличие порядка).

3.Понятие структуры системы через способ декомпозиции. Выбор способа декомпозиции. Виды структур систем. Структура Str S системы есть инвариантная, неизменная её часть; устойчивая упорядоченность в пространстве и во времени её элементов и связей, не зависящая от состояния или режимов функционирования системы.

Теоретико-множетсвенное определение, основанное на понятии «способ декомпозиции». Для определения способа декомпозиции необходимо ответить на два системных вопроса: 1) определить тип базового элемента; 2) определить тип связей.

Баз. элемент – такой элемент, который рассматривается как неделимый с позиции цели данного исследования. Различают след. типы баз. элементов:

по природе:

- материальные; - идеальные.

среди материальн.: по аспекту выделения: - объектный; - процессорный.

по связям:

по природе связи: - материльн; - идеальн.

по направлению:

- от общего к частн; - от частн к общему.

По результатам решения этих двух вопросов выбирают метод декомпозиции в зависимости от базового элемента (материльн, идеальн) и по направлению: вертик. декомпозиция (результатом явл-ся иерархическая структура) и горизонтальная декомпозиция (рез-т – плоская структура).

Тогда структура – сама система с указанием одного единственного способа ее декомпозиции. Str S = { S, dm D Z }, где S = {Ф, H, Z}.

D = { dm } – множ. спос. декомпозиции

Конкретная система Sk есть её параметризированная структура: Sk = [P{Фi}, P{Hj} , Z, dm D Z]

4.Понятие внешней среды. Проблемы определения внешней среды. Открытая и закрытая системы.

Внешняя среда – множество действующих вне системы элементов (объектов) любой физической природы, оказывающих существенное, но не целенаправленное влияние на систему или находящихся под её воздействием.

Проблемы определения внешней среды:

1)определение степени существенности: 1. определяется цель исследования;

2. связь считается существенной, если изменение её характеристик или её исключение приводит к значительному ухудшению работы системы, к снижению эффективности достижения цели и т.д.

2)проблема определения принадлежности элементов либо к самой системе, либо к внешней среде (уточн. границ системы), рекомендации:

1. отличит. признаки элементов по форме; 2. наличие более сильных связей с самой системой свидетельствует о принадлежности к самой системе;

3. подчинение деят-сти элементов закону самой системы.

По степени связи с внешней средой различают закрытые (изолированные) и открытые системы.

Закрытой (изолированной) называют систему, любой элемент которой имеет связи только с элементами самой системы. В таком понимании закрытая система рассматривается изолированно от внешней среды и связей с ней не имеет, а её элементы взаимодействуют только друг с другом внутри системы. Хотя это и есть сильная идеализация (абстрагирование) и в реальности изолированных от внешней среды систем не существует, но такой подход к изучению систем полезен для выявления её потенц-х возможностей.

Открытой называют систему, у которой хотя бы один элемент имеет связь с внешней средой.

Все реальные системы являются открытыми, только степень связи их с внешн средой мб различна: от слабой до сильной.

5. Общесистемное понятие цели, задачи. Дерево цели. Свойства цели.

Цель – это желаемое конечное состояние системы, желаемый конечный результат деятельности, достижимый за заданный интервал времени в заданном кванте пространства.

Задача – цель, конкретизированная во времени и в пространстве в количественном и качественном отношениях.

Для реализации сложной цели проводят её декомпозицию (разделение) на отдельные подцели, которые в свою очередь также подразделяют на более мелкие подцели и т.д. В результате данной процедуры формируют, которое отражает иерархический характер целей.

Дерево целей – граф в виде многоуровневого дерева, корнем которого является общая (генеральная) цель рассматриваемой системы, элементами промежуточных уровней - подцели соответствующих уровней, а листьями – подцели нижнего уровня декомпозиции.

Существует множество способов декомпозиции целей: на множество подцелей; на множество функций; на множество ресурсов и т.д. Таким образом, дерево целей может быть представлено в виде пространственной фигуры (пирамиды), каждая грань которой представляет собой дерево целей, полученное путем применения одного из перечисленных способов декомпозиции.

Анализируя различные подходы к разработке и реализации дерева целей, можно отметить следующее:

1.Отсутствуют формализованные правила построения пространственного дерева целей, объединяющего в единую систему деревья целей, ресурсов, функций, организационных структур управления и т.д., т.е. отсутствуют правила построения отображений одного дерева на другое.

2.Отсутствуют методические принципы (концепция) наполнения элементов деревьев целей информацией.

3.Отсутствуют правила исследования динамики изменения состояний деревьев.

Определ-е с-мы через цель. С-ма есть ср-во достиж-я цели.

6. Закон системности. Первый закон преобразования композиции систем.

Закон системности: любая система, с одной стороны, может быть системой среди себе подобных, т.е. состоять из множества взаимосвязанных и взаимодействующих элементов (агрегатов, модулей, комплексов, подсистем), с другой стороны, может быть подсистемой некоторой более сложной системы.

Этот закон, в частности, нацеливает проектировщика на то, чтобы при проектировании сложных систем были учтены не только взаимосвязи между элементами внутри системы, но и системами, относящимися к окружающей среде.

Первый закон преобразования композиции систем

В природе существует только семь способов образования новых композиций систем, построенных из элементов множеств Ф и Н. Эти способы основаны на изменении:

1)только количества (числа) элементов множеств Ф и Н,

2)только элементов связи (отношений) множества Н,

3)только элементов (первичных подсистем) множества Ф,

4)количества и элементов связи,

5)количества и первичных элементов подсистем,

6)элементов связи и первичных подсистем,

7)количества, элементов связи и первичных подсистем.

Примечание.

а) Когда идет речь о замене элементов связи и первичных элементов, то имеется в виду замена их подобными же элементами, но с другими характеристиками, свойствами и т.д. Например, в организационных системах - это смена кадров. Таким образом, при данной замене структура не меняется.

б) Данный закон справедлив, если не различать порядок комбинаций. Если же его различать, то получится 15 способов. в) Три первых способа являются основными, а остальные – производными.

7. Второй закон преобразования композиции систем.

При преобразовании композиций изменение числа (количества) первичных элементов множеств Ф и Н возможно только тремя способами:

-прибавлением (+, присоединением) подмножества ∆S1(Ф,Н,Z);

-вычитанием (-, удалением) подмножества ∆S2(Ф,Н,Z);

-одновременным присоединением ∆S1(Ф,Н,Z) и удалением ∆S2(Ф,Н,Z), где ∆S1,∆S2 1, ∆S2<>∆S2. При этом различают следующие формы:

А. Прибавления (присоединения, наращивания):

1)внешняя – элементы вносятся в систему из вне,

2)внутренняя – наращивание (новообразование) элементов происходит за счет а) деления или расклада имеющихся в системе элементов, б) синтеза новых элементов внутри системы, в) деления и синтеза одновременно,

3)действия внешней и внутренней форм прибавления одновременно.

Б. Вычитания (удаления):

1)внешняя – элементы удаляются из системы во вне; в том числе путем их разрушения,

2)внутренняя – сокращение числа элементов происходит за счет слияния двух или нескольких элементов в один,

3)одновременное действие внешней и внутренней форм вычитания.

В. Прибавление и вычитание девятью способами, в том числе способ обмена элементами между подмножествами ∆S1, и ∆S2 при третьем способе преобразования композиций системы, т.е. при внешних вычитаниях и прибавлениях этих подмножеств. Этот закон имеет важное значение при разработке правил преобразования и изменения структур сложных систем. Из этого закона вытекает следующие следствие.

Следствие. С точки зрения “входа” и ”выхода” возможны системы лишь следующих четырех видов: 1) без входа и выхода, 2) со входом и выходом, 3) со входом, но без выхода, 4) с выходом, но без входа.

Эти композиции образуют 1) закрытые (изолированные, автономные) системы, 3) и 4) полузакрытые, односторонне-открытые системы, 2) двусторонне открытые системы.

Примеры. Замкнутые множества, технические системы, натуральное хозяйство, экологические системы, источники энергии и т.д.

8.Закон полиморфизации. Полиморфизм и изоморфизм систем. Гомогенные и гетерогенные системы.

Любая система (объект) принадлежит к нескольким множествам полиморфических модификаций.

Полиморфизм – (многообразие форм) – множество систем, различающихся либо по составу элементов, либо по отношению (связям) между ними.

Применение этого закона требует определить принадлежность системы к разл классам по выделенным признакам классификации.

Полиморфизм изоморфичен, (многообразия схожи, едины), что проявляется в повторении от системы к системе (от композиции к композиции, от полиморфизма к полиморфизму) стандартного (повторяющегося) строя и параметров. Изоморфизм полиморфичен (сходство имеет многообразие форм), что проявляется в многообразии форм изоморфизма: изоморфизм по элементарному составу, по отношениям, по характеристикам, по форме движения, существования и т.д. Любая система по своей природе является гетерогенной, т.е. разнородной по составу своих первоначальных элементов (подсистем).

Например, вода, пар, производственная система, система управления, газотурбинный двигатель.

Гомогенные системы – однородные по составу, являются большей частью некоторой идеализацией гетерогенных систем. Например, класс однотипных САУ многомоторным самолетом, энергетическими установками.

9.Принцип декомпозиции и композиции систем. Примеры.

Принцип декомпозиции заключается в возможности расчленения по тому или иному признаку исходной системы на отдельные части (подсистемы и элементы связи) и в формировании для них собственных целей, функций исходя из условия обеспечения достижения глобальной цели системы.

Различают декомпозицию по горизонтали и по вертикали. В результате декомпозиции по горизонтали образуется многосвязная система с той или иной плоской структурой. В результате декомпозиции по вертикали образуется иерархическая (многоуровневая) система с тем или иным количеством уровней. Уровни подчинены друг другу по вертикали, и также имеют свои собственные цели и функции, выполнение которых направлено на достижение глобальной цели системы.

Различают два способа декомпозиции: материальный (физический) и концептуальный (абстрактный). Примером первого способа может служить декомпозиция технических систем на множество самостоятельных устройств, узлов, агрегатов, модулей, комплексов и т.д. Примером второго способа – декомпозиция проблемы, цели, технологии, функции т.д. на отдельные элементы.

В иерархической системе на каждом уровне выбираются свои базовые элементы, которые лежат в основе декомпозиции. Принцип композиции (интеграции) заключается в возможности объединения по определенным правилам и различными способами множества исходных элементов (модулей, адресов, комплексов, подсистем) с помощью множества связей в единую систему и в выявлении общесистемных свойств и функций вновь образованной системы.

Принцип композиции (интеграции) распространяется не только на способы формирования структуры сложной системы из ее отдельных компонентов (элементов), но и на способы формирования характеристик системы из характеристик подсистемы, глобальной цели системы из локальных целей подсистем и т.д.

К данному принципу по своему содержанию близок известный в теории сложных систем принцип агрегирования, на основе которого построена теория агрегативных систем. К данному принципу близки и эквиваленты по содержанию принцип модульности и принцип комплексирования, которые состоят в организации из первичных элементов отдельных модулей или комплексов с последующим объединением их в единую систему. Примеры: крупноблочное строительство, модули подводных лодок, двигателей и т.д.

10. Принцип управляемости и наблюдаемости Принцип управляемости заключается в том, что сложная динамическая система не должна выпасть из процесса управления и

не испытывать целенаправленного воздействия со стороны элементов системы.

Этот принцип иногда нарушается при формировании оргсистем, у которой в процессе функционирования один из активных элементов (человек) вдруг отказывается выполнять свои производственные функции, что ведет к конфликту. Причина – изменение характера связей между элементами.

Принцип контролируемости (наблюдаемости) состоит в том, что проектируемая сложная система не должна содержать в своей структуре ни одной подсистемы, которая была не контролируема (ненаблюдаема) для вышестоящего уровня.

Этот принцип очень важен при построении автоматизированных систем обработки, хранения и выдачи информации, необходимой для принятия управленческого решения.

11. Принцип адекватности. Примеры.

Принцип адекватности (соответствия) – две системы, предназначенные для достижения одной и той же цели должны быть адекватны (соответствовать друг другу) по свойствам, характеристикам, функциям, структуре, степеням сложности и т.д. Примеры. 1. Математическая модель должна быть адекватна тем физическим процессам, которые она отражает или описывает. Только тогда возможно будет изучать реальные процессы по их математическим моделям.

2.Структура, конструкция, конфигурация, форма, строение системы должны быть адекватны достигаемым целям. Например, при дозвуковых формах ЛА нельзя летать на сверхзвуковых скоростях.

3.В теории управления известно, что сложному динамическому объекту должна соответствовать управляющая система, имеющая не меньший уровень (степень) сложности, чем объект. Отсюда следует, что простой системой нельзя управлять сложным объектом.

Этот принцип ориентирует проектировщика на правильный выбор класса систем управления заданным объектом. Например, производство является иерархическим объектом управления, то система управления им должна быть спроектирована тоже в класс многоуровневых систем. Из этого принципа также следует, что количество подсистем управления у многомерного объекта должно быть не меньше количества его степеней свободы (например, ЛА).

12.Принципы согласованности Принцип согласованности заключается в том, что все элементы (подсистемы) сложной системы как по горизонтали, так и по

вертикали должны быть согласованы между собой по всем показателям (параметрам) с целью достижения заданной эффективности системы.

Данный принцип предполагает достижение эффективности функционирования системы путем корректировки параметров

системы в рамках неизменной структуры.

Например, при проектировании интегрированной системы управления предприятием должно быть предусмотрено согласование элементов по расходу ресурсов, по располагаемой мощности (объему ресурсов), по выполняемым функциям, по целям функционирования, по статическим и динамическим характеристикам, по характеру движения во времени и в пространстве, по режимам функционирования, по информационным потокам, по программному и алгоритмическому обеспечения и т.д.

Частным случаем принципа согласованности являются:

а) принцип оптимальности заключается в таком согласовании, например, режимов функционирования элементов (подсистем) сложной системы по расходу ресурсов, при котором обеспечивается максимальная эффективность системы.

б) принцип координации (синхронизации) заключается в согласовании движений всех элементов системы во времени и по форме.

Например, створки реактивного сопла, поставка цехами продукции на сборку, групповой полет ЛА. Реализация этого принципа обеспечивает максимальные темпы группового движения.

в) принцип сбалансированности заключается в согласовании целей и функций всех уровней системы по вертикали с учетом характера взаимосвязей между ними и выделенного количества ресурсов для достижения этих целей.

13.Принцип совместимости (достижимости). Следствия. Примеры.

Принцип совместимости (достижимости) заключается в том, что заданные множества базовых элементов и связей между ними, образующие сложную систему, при своем совместном функционировании (взаимодействии) обеспечивают достижение цели или требуемых свойств и характеристик системы.

Принцип совместимости является многоплановым в том смысле, что речь может идти о совместимости технической, функциональной, информационной, технологической, организационной, программной, психологической, биологической и т.д. Примеры: коллективы людей, технологическое оборудование.

14.Принципы реализуемости, типизации, стандартизации.

Принцип реализуемости (осуществимости) состоит в том, что проектируемая сложная система в своей структуре не должна содержать ни одного элемента, который нельзя было бы реализовать располагаемыми средствами техники и технологии. Этот принцип тоже многоплановый и может рассматриваться применительно как к целям, так и функциям элементов системы.

Согласно этому принципу, в сложной системе должны отсутствовать подсистемы, локальные цели и функции которых нереализуемы, а следовательно и недостижимы, из-за нехватки ресурсов и располагаемых технических средств.

Принцип типизации и стандартизации заключается в том, что в проектируемой организационной системе должны максимально использоваться стандартные или типовые элементы (модули, комплексы, агрегаты, подсистемы), решения, функции, блоки (модули) программ и т.д. Применение этого принципа при проектировании сложных систем с одной стороны, способствует снижению стоимости проекта системы, с другой, создает объективные предпосылки для автоматизации процессов выбора структуры системы, принятия решения в типовых ситуациях, декомпозиции сложных функции системы и т.д. Например, можно выделить типовые структуры производственных модулей для выполнения типовых технологических операций. Можно указать также на блоки принятия типовых решений при типовых производственных ситуациях или на блоки (модули), выполняющие элементарные (типовые) функции в информационно-управляющей системе. При построении имитационных моделей этот принцип выражается в использовании типовых динамических звеньев. Следует отметить, что типовые элементы являются основой для создания стандартных элементов в различных структурах организационных систем.

15. Принцип контринтуитивного проектирования и оперативного принятия решений.

Принцип контринтуитивного проектирования заключается в том, что создать удовлетворительный проект сложной системы, опираясь только на опыт и интуицию проектировщика, практически невозможно.

Согласно данному принципу при проектировании сложных систем должны быть исключены необоснованные решения и решения, принимаемее только исходя из опыта и интуиции проектировщика. Этот принцип исключает влияние субъективизма при проектировании оценке эффективности системы и требует применения только проверенных и обоснованных решений. Последние могут быть получены в результате аналитических расчетов или имитационного моделирования проектируемой системы. Однако данный принцип не исключает использования при принятии решения метода экспертных оценок, которые выступают как объективная часть множества субъективных мнений опытных специалистов.

Принцип оперативного принятия решения состоит в том, что принятие управленческого решения должно быть осуществлено значительно быстрее, чем возникнут существенные изменения в управляемом процессе.

Данный принцип ориентирует на разработку эффективных алгоритмов принятия решений при проектировании, планировании, контроле и организации производственного процесса. Особенно важно соблюдение этого принципа при проектировании систем оперативного управления ГАП, поскольку его нарушение может привести к созданию заведомо неустойчивых систем.

16. Понятие управляемой системы. Ее структура с информационной точки зрения.

Управление - такая организация изучаемого процесса на основе имеющейся информации, которая направлена на достижение определённых целей, т.е. целенаправленное воздействие на объект или процесс.

Система, в которой протекают процессы управления, наз-ся управляемой системой.

Объект управления (ОУ) или протекаемый в нём процесс характеризуются входными (управляющими) и выходными (управляемыми) координатами.

Управляемые координаты (вектор Y) – выходные координаты, значения которых должны изменяться в желаемом направлении в соответствии с целью управления.

Управляющие координаты (вектор U) – путем их изменения достигаются изменения значений управляемых координат в желаемом направлении.

С информационной точки зрения процесс управления состоит из следующих этапов (подпроцессов):

I - получение информации о задачах и целях управления (функция планирования);

II - получение информации о результатах управления, т. е. о состоянии ОУ на данный момент (функция учета);

III – анализ, процесс сопоставления (сравнения) инф-ии о фактическом состоянии ОУ с инф-ей о желаемом его состоянии. Рез- т соспоставления – вычисл отклонения (t)= Y°(t) - Y(t) и выявление причин этого отклонения;

IV - принятие решений – процесс формирования решений на основе выявления причин отклонения движения системы от желаемой траектории имеющ. ресурсов

V – исполнение принятого решения, т.е. формирование набора действий по реализ. принятого решения.

Каждому из указанных процессов соответствует своя система, которая может иметь различную физическую природу. Например, если ОУ является техническим объектом, то I - формирователь программы управления; II - информационно-измерительная система (система датчиков и преобразователей); III - управляющее устройство в виде вычислительной системы (спецмикропроцессора), выдающей сигнал управления, IV - исполнительная система (система приводов: гидро-, электро-, пневмо-), перемещающая регулирующий орган.

Если ОУ - производство, то I - планирование производства, II – учет текущего состояния производства, III - оценка отклонения от выполнения плана, IV - принятие решений по ликвидации этих отклонений (например, за счёт перераспределения ресурсов) и исполнение управленческого решения (доставка ресурсов на рабочие места) людьми.

Главная цель управления состоит в том, что в каждый момент времени вектор выходных координат x(t) был бы равен заданному вектору x°(t), т.е. x(t) = x°(t).

Главная проблема управления - как своевременно и с высокой точностью достичь цели управления с заданной точностью и за заданное время. Эта задача решается с использованием принципов управления.

17. Принцип компенсации возмущения (принцип инвариантности)

Принцип компенсации: параллельно первому (естественному) каналу распространения возмущения формируют второй (искусственный) канал, содержащий датчик Д, устройство управления УУ2, исполнительный механизм ИМ, объект управления ОУ и формирующий дополнительный сигнал управления + U, который вызывает дополнительное перемещение xu( t) регулируемой координаты, равное по величине и противоположное по знаку дополнительному перемещению хf(t) координаты x(t), вызванному действием возмущения f1(t): xf(t)=- xu(t).

Тогда говорят, что координата x(t) инвариантна (независима) по отношению к возмущению f1(t).

Недостаток: не представляется возможным скомпенсировать действие тех возмущений, измерение которых либо невозможно выполнить, либо требует больших затрат.

Достоинство: нет необходимости решать проблему устойчивости и точности.

Этому принципу соответствует принцип двухканальности академика Б.Н.Петрова: для обеспечения инвариантности координаты X по отношению к возмущению f(t) должно быть по крайней мере два канала распространения возмущений. Вывод: в системе с отрицательной обратной связью достичь абсолютной инвариантности принципиально невозможно.

18. Принцип обратной связи (управления по отклонению)

Принцип обратной связи (ОС) заключается в такой организации взаимодействия элементов в управляемой системе, при которой принятие решения осуществляется не только по информации о целях и задачах управления, но и по информ-ии о фактическом состоянии управляемого процесса.

ПрУс – программное устройство

Принцип обратной связи: в каждый момент времени текущее значение управляемой координаты x(t) сравнивается с заданным (программным) значением x°(t), в результате чего получается ошибка (рассогласование, отклонение) управления: (t)=x°(t)- x(t). Далее устройство управления (УУ) в функции от ошибки (t) формирует и реализует через исполнительный механизм (ИМ) управляющее воздействие u(t), которое изменяет положение регулирующего органа таким образом, чтобы вызвать отклонение выходной координаты x(t) объекта в сторону уменьшения ошибки (t), т.е. если (t) , то x(t)=x°(t) и задача упр-я будет выполнена.

Принцип ОС используется при построении систем автоматического управления (САУ) техническими, технологическими, организационными и т.д. системами. На основе этого принципа функционируют и биосистемы.

Достоинство: высокая точность управления, т.к. система автоматически парирует действие возмущений, приложенных к любой точке системы.

Недостаток: необходимость решать проблему устойчивости, согласовывать точность и качество управления.

Примечание. Существуют системы комбинированного управления, построенные на основе прямого (разомкнутого) принципа управления и принципа управления по обратной связи.

19. Принцип управления по модели (принцип адаптации)

ПрУс – программное устройство УУ1 – устройство управления 1

Принцип управления по модели: в каждый момент времени форма процесса изменения регулируемой координаты x(t) сравнивается с формой движения xM(t), задаваемой моделью, в результате чего получается ошибка адаптаций δ(t): δ(t) = xM(t)

– x(t).

Далее устройство управления УУ2 как функцию от ошибки δ(t) формирует управляющие воздействия, направленные на изменение либо величины задающего сигнала xo(t) (стратегии), либо параметров, либо структуры управляющего устройства (тактики) устройства управления УУ1, что в свою очередь приводит к изменению формы движения координаты x(t) в сторону

близости к форме движения модели xM(t), т. е. уменьшения ошибки δ(t). При δ(t) =0→x(t) = xM(t), т.е. задача адаптации выполнена.

Принцип управления по модели – одна из форм реализации принципа адаптации.

При решении задачи адаптации могут меняться также мощность ИМ, его характеристики, а также характеристики самого ОУ (например, стреловидность крыла летательного аппарата, реорганизация производства).

20. Принцип самообучения

Структура управляемой системы, построенной на основе принципа самообучения, содержит три уровня управления: уровень управления по отклонению, уровень управления по модели (адаптации), уровень самообучения.

УУ1 – устройство управления 1 ИМ – исполнительный механизм УУ2 - устройство управления 2 ОУ – объект управления Мод – модель ОУ

Принцип самообучения – в каждый момент времени производится:

-анализ текущей ситуации в блоке анализаторе;

-идентификация текущей ситуации с помощью банка типовых ситуаций, хранящихся в блоке памяти;

-принятие решений по корректировке модели ОУ на основе банка типовых моделей, хранящихся в блоке памяти

21. Принцип ситуационного управления

Принцип ситуационного управления: в каждый момент времени по располагаемой информации о поведении сложной динамической системы x(t), о её целях и подцелях её отдельных элементов xo(t), о характере поведения окружающей среды f(t) и т.д. проводится идентификация и анализ текущей ситуации в блоке анализаторе V. В зависимости от результатов этого анализа в блоке принятия решений VI принимается управленческое решение по корректировке программы, алгоритмов, структуры управляющей системы с целью приведения состояния (поведения) всей системы в соответствие с данной ситуацией.

В отличие от традиционных принципов управления принцип ситуационного управления используют при оперативном управлении сложными объектами в неопределённых ситуациях, в условиях противодействия среды, дефицита ресурсов, когда изменились свойства самого объекта управления, не ясны форма поведения окружающей среды; не ясна цель существования системы и т. д.

Процесс управления сложным объектом становится эффективным, если в памяти управляющей системы имеется набор готовых управленческих решений для целого ряда типовых (стандартных) ситуаций. В этом случае процесс управления сводится, в первую очередь, к распознаванию ситуации и отнесению её к известному классу типовых ситуаций, для которых уже готовы типовые решения.

22. Технология системного анализа. Основные этапы системного анализа и их схема.

1.Формулировка проблемы-нежелательное явление системы.наличие проблемы-признак снижения системости. 1.1формулировка проблематики как множество мелких проблем, содержащихся:

а) в самой системе; б) в надсистеме;

в) в соседних системах.

1.2 анализ проблематики и выявление основных причин проблемы 1.3уточнение окончательной формулировки проблемы

2.выявление цели и задач исследования. Цель – антипод окончательной формулировки проблемы. В этом сложности сист. анализа:

1)от того, насколько правильно сформулирована проблема зависит формулировка цели;

2)то, что, зачастую, цель исследования формируется заранее, а проблема подгоняется под нее.

3.анализ системных свойств объекта.

4.моделирование

5.принятие решений

6.внедрение

Фэ и нфэ предположительно – функциональный и нефункциональный элементы =) точно не могу сказать

23. Определение сложной системы и схема основных этапов системного анализа сложных проблем.

Сложной называется система, если она обладает следующими свойствами:

-состоит из большого количества взаимодействующих подсистем различной физической природы;

-имеет иерархическую структуру;

-характеризуется большим количеством параметров;

-характеризуется непредсказуемостью поведения во времени;

-обладает нелинейными свойствами и характеристиками.