Класифікація за описом змінних

Дана класифікація здійснюється залежно від ступеня складності системи, наших знань про неї і від того, як ми описуємо функціону­вання системи.

Системи, функціонування яких повністю відоме і можна кількі­сно встановити значення змінних, відносять до систем з кількісним описом змінних. На другому рівні класифікації такі системи можуть бути класифіковані за характером змінних як дискретні, чи неперервні, за кількістю змінних: одно - чи багатовимірні та за іншими параметрами.

Системи з якісним описом - це системи, в яких вхідні й вихідні величини описуються якісно. На другому рівні вони можуть бути кла­сифіковані як системи зі змістовним описом, з формалізованим описом та із змішаним описом. Системи зі змістовним описом мають тільки загальний словесний опис змінних, виконаний мовою, близькою до розмовної. Системи з формалізованим описом - це вже системи, в яких більш докладно вивчені змінні, які підлягають певним формальним правилам і можуть бути описані на деякій формальній мові.

Системи зі змішаним описом змінних - це системи, в яких деякі змінні приймають числові значення, які можна виміряти й виразити числом, а інші описані тільки якісно.

Класифікація за типом операторів системи

Якщо класифікація систем за типом змінних обумовлює якими є вхідні, вихідні й внутрішні змінні системи, то класифікація за типом операторів відображає зв’язок між цими змінними в системі, тобто вона несе інформацію про те, які процеси відбуваються в системі, ди­наміку системи. Змінні системи, її вхідні й вихідні величини між со­бою завжди зв’язані певними залежностями, співвідношеннями. Ці залежності можуть бути описані певними операторами системи, які визначають перетворення вхідних величин у вихідні.

Системи, в яких внутрішні процеси зовсім невідомі і оператори явно не можуть бути записані, відносять до класу систем “чорний ящик”. Для таких систем відомі тільки вхідні й вихідні величини і зо­всім не відомі процеси перетворення вхідних величин у вихідні.

Системи, в яких частково відомі процеси перетворення вхідних величин у вихідні, оператори системи можуть бути записані у вигляді певних правил, відносять до непараметризованого класу.

Системи, для яких співвідношення між вхідними й вихідними величинами повністю відомі, можуть бути записані у явному вигляді з точністю до певних числових параметрів, відносять до параметризова-ного класу.

Для деяких систем параметризованого класу співвідношення між вхідними й вихідними величинами можуть бути описані в операторній формі, наприклад, у вигляді:

Такі системи відносять до класу “білий ящик”. Під цим термі­ном розуміють, що повністю відома внутрішня будова системи, зако­номірності її функціонування.

На другому рівні класифікації системи класифікують залежно від типу операторів. Класифікація виконується для систем параметризованого класу та класу “білий ящик”. Зрозуміло, що для систем типу “чорний ящик” подальша класифікація неможлива, а для систем непараметризованого класу на другому рівні загальну класифікацію вико­нати важко, оскільки вона залежить від інформації про систему, яка відома лише частково. В якості операторів системи можуть бути зви­чайні й диференційні рівняння, більш складні матричні співвідношен­ня та ін. Залежно від характеру рівнянь системи можуть бути лінійні й нелінійні, від того, який тип рівнянь, дискретні та неперервні, залежно від зміни величин у часі: інерційні й безінерційні, з пам’яттю, залежно від зміни параметрів системи в часі, стаціонарні й нестаціонарні.

Класифікація за способом керування

Ця класифікація здійснена на двох рівнях (рис. 7).

Перший рівень класифікації визначає, чи входить блок керуван­ня у саму систему чи знаходиться поза нею. Самокеровані системи мають власний блок керування, у систем, керованих зовні, блок керу­вання відсутній і існує тільки зовнішнє керування. Системи з комбіно­ваним керуванням - це такі системи, в яких є блок керування у самій системі, за допомогою якого здійснюється керування певними параме­трами, але система підлягає також зовнішньому керуванню.

Другий рівень класифікації поділяє системи за ознакою, як саме здійснюється керування. Для всіх систем підкласи другого рівня мають певні спільні ознаки.

Системи з керуванням без зворотного зв’язку - це такі системи, як, наприклад, велосипед, пилосос, автомобіль у яких відсутні механізми зворотного зв’язку і режими роботи строго обумовлені керуючою дією. До цього підкласу відносяться також верстати програмного керування, які мають одну чи декілька жорстких програм роботи і не здатні змінювати їх при зміні зовнішніх умов.

Системи наступного підкласу відрізняються наявністю зворотного зв’язку. Зворотній зв’язок забезпечує автоматичне регулювання системи, підтримання параметрів системи при змінах характеристик зовнішнього середовища. До таких систем відносяться, наприклад, холодильник, генератор електростанції із системою автоматичного підтримання постійної напруги й частоти. До таких систем частково можна віднести і автомобіль, оскільки в нього є механізми зворотного зв’язку, наприклад, підтримання автоматичної роботи двигуна в режимі холостого ходу, телевізори, які автоматично настроюються на частоту радіостанції, мають автоматичне регулювання яскравості екрану, автоматичне регулювання коефіцієнта підсилення тощо.

Системи з керуванням за параметрами – це такі системи, в яких не тільки здійснюється зворотній зв’язок за вихідною величиною, а і можлива зміна параметрів самої системи. Прикладами таких систем є адаптивні автоматизовані системи керування, адаптація живих організмів до зміни умов життя, робота пілотів на різних типах літаків, робота водіїв на різних автомобілях у різних умовах руху та інші системи.

Найбільш складними є системи керування, якими здійснюються шляхом зміни структури самої системи. Такі системи працюють у надзвичайно складних умовах і зміна структури системи дозволяє їм пристосуватись до нових умов. До таких систем слід віднести гнучкі автоматизовані системи сучасних виробництв, які дозволяють переходити з випуску однієї продукції на іншу, живі організми, в яких відбуваються зміни під час еволюції та природного відбору, державу та органи державного управління, в яких відбуваються організаційні зміни в процесі розвитку країни.

Контрольні запитання

1. За якими ознаками здійснюється класифікація систем?

2. Яке значення має класифікація систем для вивчення даного навчального предмета?

3. Які абсолютні сторони класифікації систем?

4. У чому полягає відносність класифікації?

5. Як Ви розумієте поняття принципи класифікації?

6. Що розуміють під ієрархічною системою класифікації?

7. Як класифікують системи залежно від того, з чого вони створені?

8. Як класифікують системи за походженням?

9. Які труднощі визначення цілей систем штучного походження?

10. Які труднощі визначення цілей систем природного походження?

11. Як визначити об’єктивні цілі системи?

12. Чому виникає потреба класифікувати системи за ступенем зв’язку з навколишнім середовищем?

13. Чим відрізняється розвиток замкнутих і розімкнутих систем?

14. До яких систем відноситься поняття “теплова смерть”, у чому його суть?

15. Сформулюйте друге начало термодинаміки.

16. Яка роль поняття “ентропії” у системному аналізі?

17. Які принципи поведінки систем Ви можете назвати?

18. Що таке зворотній зв’язок, у якому класифікаторі він враховується?

19. Які способи самокерування властиві системам?

20. Які принципи поведінки систем Ви знаєте?

21. Що розуміють, коли відносять систему за принципом поведінки до систем матеріально-енергетичного балансу? Які системи можна віднести до таких систем?

22. Що таке принцип гомеостазу?

23. У чому полягає принцип поведінки рефлексії?

24. Які системи слід віднести до дифузних?

25. У чому полягає сутність ознаки – добре організовані та погано організовані?

26. Які види ресурсної забезпеченості властиві системам?

27. Чим відрізняються цілеспрямовані теми від ціленаправлених?

Дата добавления: 2014-01-15