КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Систем управленияОсобенности анализа и синтеза технических Особенности анализа и синтеза различных систем управления
ПОСЛЕ ИЗУЧЕНИЯ ГЛАВЫ ВЫ ДОЛЖНЫ УМЕТЬ:
• раскрыть особенности анализа и синтеза технических систем управления; • охарактеризовать содержание синтеза варианта перспективной технической системы управления; • раскрыть особенности анализа и синтеза эргатических систем управления; • раскрыть методологию анализа и синтеза организационных систем управления; • перечислить основные требования к организационному управлению
§ особенности технических систем управления § специфика анализа и синтеза технических систем управления § основы синтеза новой технической системы управления Особенности технических систем управления Технические системы управления (ТСУ) — это системы, которые содержат в качестве элементов технические устройства и могут в течение некоторого интервала времени функционировать без участия человека (заводы-автоматы, автоматические линии и пр.). Технические системы управления имеют следующие особенности: § четко определенную, как правило, единственную, цель управления (посадка самолета по заданной траектории (глиссаде) для систем слепой посадки, поддержание температуры в заданных параметрах для систем терморегулирования и т.д.); § отсутствие человека в контуре управления с его социальными и психологическими особенностями; § достаточно высокую определенность исходных данных и возможность формализации процессов функционирования с использованием детерминированных или стохастических математических моделей. В ТСУ легко выделить объект управления и управляющую систему (так, в паровом котле можно выделить котел и регулятор давления пара). Особенности управления техническими системами состоят в том, что в них закон управления (а следовательно, и управляющая система через ее свойства) может быть спроектирован заранее, что позволяет обеспечить качество управления для любых условий функционирования ТСУ. Если система работает в условиях неопределенности, т.е. точно неизвестно влияние внешней среды, то качество управления будет обеспечено с той точностью, с которой известно влияние внешней среды (возмущение). Если же воздействие внешней среды (возмущение) неизвестно вообще, то качество управления может быть обеспечено за счет адаптивных систем управления (самонастраивающихся, обучаемых).
Специфика анализа и синтеза технических систем управления
Задачи анализа и синтеза ТСУ решаются в процессе реализаций ее жизненного цикла, который представляет собой упорядоченную во времени совокупность состояний системы и работ, обеспечивающих изменение состояний от момента замысла системы до окончания ее существования. Задачи синтеза решаются в процессе создания новых ТСУ. Задачи анализа созданной ТСУ решаются главным образом на стадиях ее эксплуатации (ввод в эксплуатацию, техническое обслуживание, ремонт, технические ревизии, надзор), транспортировки, снятия с эксплуатации и списания. Структурный анализ и синтез ТСУ направлен на исследование и формирование рациональных функциональных и принципиальных схем, реализующих заданный алгоритм функционирования, а также на изучение и поиск конструктивных решений при определении состава, размещения и стыковки конструктивно различных элементов. Функциональный анализ и синтез ТСУ направлен на исследование и формирование динамических характеристик системы путем определения процессов изменения ее состояния во времени. Функциональный анализ и синтез направлен на обоснование математических моделей, характеризующих процессы изменения состояний объекта управления под влиянием управляющих воздействий и влияния этих процессов на качество и показатели эффективности управления. Информационный анализ и синтез ТСУ сводится к исследованию и разработке рациональных способов кодирования, передачи, обработки и представления информации, циркулирующей между элементами системы. Параметрический анализ и синтез ТСУ осуществляется путем комплексного исследования и определения количественных структурных, функциональных и информационных характеристик системы. Для ТСУ характерна высокая степень определенности исходных данных и наличие хорошо разработанного математического аппарата, что приводит к следующим особенностям их анализа и синтеза: § высокой точности оценки технических и экономических показателей; § возможности использования скалярных показателей эффективности; § относительно небольшим затратам ресурсов на экспериментальную проверку технических расчетов.
Основы синтеза новой технической системы управления
Цели и характер обоснования варианта новой технической системы управления Процесс создания новых (перспективных) технических систем управления связан с разработкой требований к ним, которые должны отражать качество и эффективность реализации системами своих целевых функций при определенных условиях и способах их применения (использования). Для выработки этих требований проводится техническое обоснование перспективной системы. Данная процедура предполагает определение состава и типа элементов будущей системы и их наиболее существенных характеристик, показывающих место и роль элементов в системе. На основе этих характеристик составляется тактико-техническое задание (ТТЗ) промышленности на разработку и производство новой технической системы. ТТЗ содержит: § формулировку цели и задач, выполняемых технической системой управления; § требования к схеме (порядку) применения; § требования к обеспечивающим элементам (компонентам); § условия эксплуатации; § показатели унификации составных частей системы управления; § требования к объему документации, предъявляемой заказчику; § число изделий, предназначенных для испытаний (например, летно-конструкторских). Процесс создания новых технических систем управления и его участники показаны на рис. 3.1. На этапе разработки технического предложения определяются тактико-технические характеристики (ТТХ) объекта проектирования, даются его краткое описание и схема функционирования, выбирается конструктивно-компоновочная схема или ее вариант, определяется объем работ, производится оценка производственной и экспериментальной базы, разрабатывается генеральный график создания системы и составляется перечень исполнителей-разработчиков. Тактико-технические характеристики ТСУ — это упорядоченная по определенному замыслу совокупность количественных характеристик ТСУ, определяющих их свойства. В ТТХ могут отражаться такие свойства ТСУ, как производительность, а также массовые, габаритные и прочие характеристики. В общем случае свойства новых ТСУ могут описываться через показатели их качества или эффективности. Качество ТСУ определяется ее потенциальной пригодностью для выполнения задач целевого применения. Эффективность ТСУ проявляется в процессе ее применения и характеризует ее способность достигать цели при своем качестве, условиях и способах применения.
Характерными элементами этапа разработки эскизного проекта являются теоретическое и экспериментальное обоснование главных характеристик, технических и технологических решений при создании ТСУ в целом и ее основных частей. На этапе разработки рабочей документации важно подготовить полный комплект конструкторской документации и комплексную программу экспериментальной отработки создаваемой ТСУ. На каждом этапе проектирования решаются задачи системного синтеза, представляющие ТСУ с различной степенью детализации. В рассматриваемой последовательности этапов проектирования обоснование того или иного варианта перспективной ТСУ представляет собой верхний уровень проектных работ (рис. 3.2). В проекте любой системы можно выделить три уровня: архитектура, исполнение и реализация. Архитектура системы — это функциональное применение системы с точки зрения пользователя, под исполнением понимается логическое описание внутренней структуры, дающее возможность исполнения этих функций, реализация — физическое воплощение исполнения. Техническое обоснование ТСУ включает описание с помощью специальных требований функционального применения ТСУ с точки зрения пользователя. Вышесказанное позволяет сделать следующий важный вывод: техническое обоснование перспективных ТСУ относится к задачам системного синтеза и представляет собой процесс разработки архитектуры сложной ТСУ исходя из принципов многокритериалъности, декомпозиции и итеративности.
Общая процедура обоснования варианта перспективной ТСУ
Техническое обоснование облика перспективной ТСУ направлено на разрешение противоречия между желаемым и возможным, причем желаемое определяется возникшими потребностями в создании новой ТСУ (задачами системы более высокого уровня), а возможное — уровнем развития науки и техники и внешними условиями применения (эксплуатации). На рис. 3.2 в системном представлении показан процесс проведения технического обоснования и выработки тактико-технического задания на разработку и производство перспективных ТСУ. Методологической основой технического обоснования облика перспективной ТСУ является методология архитектурного проектирования. "Архитектурное проектирование - это проектирование сверху вниз, определяющее каждую деталь как часть целого"[3.8], Общую процедуру обоснования перспективной ТСУ можно представить в виде трех уровней. Цель первого уровня исследования — установление достаточности множества показателей качества и эффективности проектируемой ТСУ. Первый уровень включает: § формулировку задач технического обоснования; § определение начальных (отправных) качественных характеристик сформулированной задачи; § определение множества возможных вариантов решения задачи и выбор наиболее конкурентоспособного; § выбор показателей качества и эффективности для рассматриваемой системы. Выбор показателей качества и эффективности производится путем сравнения их с интересующими свойствами проектируемой системы. При выявлении несоответствия следует вернуться к этапу формулировки задачи, тщательно разобраться в ней и дать другую формулировку. Цель второго уровня исследования — достижение соответствия между типом сформулированной задачи, особенностями математической модели исследуемой системы и методами ее решения. Второй уровень включает: ¨ разработку математической модели ТСУ (модели исходных данных) и проведение на ней экспериментов; ¨ выбор математических методов обработки математических экспериментов, формирование с их помощью технического облика ТСУ (порождающей модели) и проведение на ней исследований. Соответствие между типом сформулированной задачи, особенностями математической модели и методами ее решения часто нарушается из-за возможности или неумения подобрать математические методы обработки результатов математического эксперимента и формирования облика системы. В таком случае необходимо скорректировать задачу до уровня своих возможностей или знаний, пусть даже за счет потери качества решения, это будет методически грамотно и математически корректно, а в итоге - правильно. Цель третьего уровня — достижение соответствия между решениями частных подзадач. Это соответствие предполагает выполнение требований сформулированных по результатам решения задачи вышестоящего иерархического уровня. Третий уровень включает: § декомпозицию задачи технического обоснования (выдачу исходных данных на нижние иерархические уровни и проведение на них исследований); § согласование решений всех иерархических уровней с использованием принципа итеративности; § исследование технического облика ТСУ в организационном и экономическом аспектах. Затем проводится исследование полного множества альтернативных вариантов и принимается наиболее перспективный вариант ТСУ. Этот блок работ предполагает следующее: § рассмотрение каждой из возможных альтернатив системы и получение области возможных решений; § разработку математической модели принятия решений (структурированной модели) и определение наилучшего варианта ТСУ. Если ни одно из полученных решений множества альтернативных вариантов не удовлетворяет требованиям, то возникает необходимость в изменении формулировки задачи. При этом возможны два выхода: переформулировать задачу при тех же требованиях, используя информацию, полученную при предыдущих исследованиях, или выйти на уровень вышестоящей системы с обоснованной просьбой изменения требований к выполняемой задаче.
Дата добавления: 2015-04-29; Просмотров: 2323; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |