Типовая структура сложной системы
Лекция №1. 11.02.2003
Раздел 1. Основные понятия теории сложности Сложность
Сложность — свойство современных систем управления. Различают следующие понятия сложности: 1) Математическое 2) Информационное 3) Структурное 4) Обобщенное 5) Алгоритмическое 6) и др.
Математическое понятие относится к теории конечных автоматов. 50-е гг XX века. Основная характеристика сложности системы — число элементарных блоков, образующих систему. Информационное понятие введено Колмогоровым и относится к теории информации. Сложность здесь связана со случайностью. Основная характеристика сложности системы — спектр частот. Вроде бы такого понятия достаточно для оценок свойств системы, но все же есть недостаток: не учитываются комбинации подсистем в системе. В структурном понятии учитываются взаимосвязи между подсистемами в системе. Систему формируют таким образом, чтобы она обладала определенными статическими и динамическими характеристиками. Основная характеристика сложности системы — статические (установившееся состояние системы) и динамические (переходные режимы системы) свойства системы. При реализации системы стремятся использовать наиболее простые технические средства. Таким образом, косвенно учитываются требования надежности и стоимости. Учет надежности и экономичности на этапе проектирования делает эту задачу более корректной. Кроме того, любая задача должна быть математически корректной (математическая корректность — сходимость алгоритмов управления). Неустойчивость алгоритмов обусловлена 1) неточностью исходных данных, 2) неточностью их реализации в компьютере на этапе проектирования или в ВК (вычислительном Комплексе) при работе с системой. В обобщенном понятии основная характеристика сложности системы — шкала сложности. Основные признаки построения шкалы сложности: — порядок дифференциального оператора — спектр частот — основные характеристики ВК — надёжность — стоимость — алгоритмическая сложность — и др. Иерархия
Когда проблемой является определение свойств системы по характеристикам отдельных подсистем, используется иерархический подход, позволяющий решить эту проблему. Основные признаки иерархии: 1. Сложные иерархические структуры являются многоуровневыми, на определенных уровнях которых принимаются решения; 2. Общая (глобальная) и местная (локальная) цели функционирования должны координироваться; 3. Между уровнями системы происходит обмен информацией, при этом приоритетом обладает информация, поступающая с верхнего уровня. Для нижнего уровня она является командной и подлежит выполнению, если это возможно; 4. Процесс обмена информацией снизу вверх в структуре замедляется.
Типовая структура сложной системы
Обобщенную структуру сложной системы можно представить в виде треугольной структуры (смотри рисунок №1). Уровни: О, 1, 2, 3, 4.
О — объект управления, который тоже является сложным, например, состоящим из восьми подсистем О.1 – О.8. На рисунке №1: Х1 – Х8 — регулируемые переменные. r1 – r8 — регулирующее воздействие. И — информация. У — уставка, управления. 1 — уровень локального регулирования. Используются аналоговые или цифровые (например, микропроцессорные системы из следующего семестра) Системы Автоматического Регулирования (САР), которые осуществляют непосредственное регулирование объектами О.1 – О.8. 2 — уровень локальной оптимизации. Рисунок №2
Здесь оптимизаторы Системы Автоматического Управления (в них уставка вырабатывается ВК) или Автоматизированные Системы Управления (в них уставка определяется человеком совместно с ВК, который нужен для усиления интеллекта человека) осуществляют оптимальное управление локальными регуляторами первого уровня в соответствии с частными критериями. 3 — уровень координации. Здесь реализуется второй признак иерархии. 4 — уровень оперативного управления ЛПР — лицо, принимающее решение. Общая цель работы системы трансформируется в конкретные уставки нижним уровням, распределяются ресурсы, принимаются решения в нештатных ситуациях и др. Основой для решения являются мощные ВК и «быстрые» математические модели.
Популярное: Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (199)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |