Цели и назначение системы и подсистем

Пример

Объект анализа – измерительный прибор. Задача – обеспечение его нормального функционирования.

Решение.

1. Система в целом, полная система и подсистемы представлены на рисунке 5.1.

S1 – система исполнителя (измеритель, экспериментатор);

S2 – система объектов измерения (источники входного воздействия, измеряемые величины);

S3 – система питания (аккумулятор, батарея, электрическая сеть);

S4 – система обеспечения условий эксперимента (защитные экраны, заземление, термостаты, климатическая камера и т.п.);

PS1– воспринимающая система (датчик);

PS2– система преобразования (преобразователь, усилитель);

PS3– система передачи (передаточный элемент: электрическая линия, световод);

PS4– система вывода (шкала, экран, цифровое табло, процессор и т.п.).

Уровень 1. Система в целом.

Рис. 5.1. Представление уровней системы: измерительный прибор; S1, S2 и т.д. – внешние системы, учитываемые при решении задачи; PS1, PS2 и т.д. – подсистемы измерительного прибора.

2. Окружающая среда.

К ней относятся, кроме перечисленных внешних систем S1-S4 (рис. 5.1), и другие внешние системы, например S5 – природная среда, S6 – службы ремонта и проверки приборов, S7 – система обучения и т.п., которые могут быть учтены при решении данной задачи.

Назначение системы – измерение (решение определенного класса измерительных задач). Датчик предназначен для восприятия и предварительного преобразования входного действия (измеряемой величины). Усилитель (преобразователь) – для усиления выходного сигнала датчика и при необходимости его преобразования в удобную форму (например, в электрический сигнал). Передаточный элемент служит для передачи сигнала на расстояние. Устройство вывода – для обработки и хранения полученного сигнала, а также его индикации.

Цель определяется экспериментатором в виде набора условий и ограничений задачи и включает следующие требования:

- вид измеряемой величины (например, электрическое напряжение постоянного тока);

- диапазон измерений (например, 1-10V);

- точность измерений (например, погрешность не более 1%);

- время на одно измерение (например, не более 1 мин.);

- условия измерений: температура, влажность, давление и т.п. (например, нормальные условия) и т.п.

4. Входы, ресурсы из затраты.

Входом является входное воздействие (измеряемая величина).

К ресурсам относятся: априорная (исходная) информация об измерительной задаче, электроэнергия, деньги, время и усилия на измерение.

Затраты – это количественная оценка расхода ресурсов, например, количество информации -10⁶ бит, суточный расход электроэнергии в КВт*час; расход денег, усилий – 400 Ккал.

5. Выходы, результаты и прибыль.

Выходом является результат измерения, например, (6,56±0,07V). К результатам относятся: апостериорная (полученная измерением) информация об измеряемой величине (значение величины и погрешность измерения), а также экономия денег, времени и усилий за счет получения нужной измерительной информации.

Прибыль – это количественная оценка экономии, например, экономия денег – 20 у.е., времени – 0,5 час, усилий 3000 Ккал. Результаты и прибыль оцениваются по отношению к системе более высокого уровня (система управления, технологический процесс, производство, экологическая система и т.п.); например, в виде влияния на уменьшение брака продукции, снижение трудозатрат, повышение эффективности управления, снижение экологического риска и т.п.

6. Программы, подпрограммы и работы.

Для технических систем выделяется уровень работ, связанных с различными режимами функционирования устройства. Например, если это цифровой вольтметр постоянного или переменного тока, то возможны следующие виды работ:

- измерение электрического напряжения постоянного тока;

- измерение электрического напряжения переменного тока;

- измерение электрического напряжения с максимальной точностью;

- проведение некоторого заданного числа измерений за ограниченное время;

- длительные периодические (например в течение суток) измерения электрического напряжения на объекте и т.п.

Дата добавления: 2014-12-29