- •Основы теории систем и управления
- •1. Цели и задачи преподавания и изучения дисциплины
- •1.1. Цель преподавания дисциплины
- •1.2. Задачи изучения дисциплины.
- •1.2.1. Знать:
- •1.2.3. Иметь представления:
- •2. Содержание лекционного курса
- •3. Тематика практических занятий
- •Оглавление Часть первая: лекционный курс
- •Часть вторая: Самостоятельная работа
- •Идентификация систем.
- •1.1. Базисные определения теории систем
- •1.2. Принципы и методики идентификации систем и процессов
- •1.3. Алгоритмы системного анализа
- •1.3.1.Основные термины и процедуры алгоритма
- •1.3.2. Пример системного анализа и синтеза объекта
- •Выводы, обоснования, и предложения.
- •1.3.3. Модульная композиция систем и элементы управления
- •Раздел 2. Оптимизация организационных систем
- •2.1. Признаки организационных систем
- •2.2. Методы оптимизации
- •2.3. Проблематика научных исследований
- •К методам теоретического и эмпирического исследования относятся:
- •Раздел 3 Управление системами
- •3.1. Элементы управления
- •3.2. Классификация управляемых процессов
- •3.3. Способы управления
- •В рамках построенной структуры возникают и реализуются процессы управления на основе использования прямой и обратной связи, достигаются цели и удовлетворяются потребности (рис.3.3.2.).
- •Требование не ограничивает условия и методы реализации, однако, точно предписывает модель результата и совокупность средств ее реализации.
- •Раздел 4 Законы управления
- •4.1.Исходные определения
- •4.2. Познание законов управления
- •4.3. Принципы информационного управления
- •И скорости самолетом
- •Раздел 5 Управления в условиях неопределённости
- •5.1. Сущность проблем и постановка задач
- •5.2. Вероятностные модели в организации управления
- •5.2. Статистические оценки эффективности управления
- •Раздел 6 Оптимизация системы управления
- •6.1. Методы анализа и синтеза управляемых систем
- •Информационный процесс есть целенаправленная совокупность
- •6.2. Модели оптимизации управления
- •Параметров в дискретные моменты времени
- •Раздел 7. Контрольные задания по дисциплине
- •7.1. Рейтинговый контроль
- •7.1.1. Методика выполнения рейтинга.
- •7.2. Рейтинговые задания по лекциям курса
- •7.2. Контрольная работа по дисциплине Тема: Совершенствование системы и оптимизация управления
- •7.2.1. Объём работы и требования к выполнению.
- •7.2.3.Исходные по модулю №1
- •Тематический перечень вариантов заданий:
- •8.1.1.2 .Методика выполнения задания (модуль №1)
- •Общая схема процедур системного анализа) Таблица 8.1
- •Выводы, обоснования и предложения
- •8.1.2. Задание и методика выполнения модуля №2 « Оптимизация управления системой»
- •8.1.2.2. Вопросы заданий.
- •11) Сущность принципа информационного управления (пояснить на примере приведенной схемы).
- •12) Содержание задачи стабилизации системы управления.
- •Глоссарий
- •Литература.
Информационный процесс есть целенаправленная совокупность
операций по преобразованию информации, реализуемых в определенной среде, начиная с момента ее поступления в систему (возникновения), и заканчивая выдачей пользователю. Причем, понятие “пользователь” надо понимать в широком смысле. Пользователем могут быть:
лицо, принимающее решение (ЛПР), получающее информацию в удобном для восприятия виде; технические устройства, преобразователи информации на магнитной ленте, диске, в оперативной памяти, канале связи и т.д.; программы, преобразующие полученную информацию.
Для удобства исследования информационных процессов (ИП) целесообразно классифицировать их. Классификация ИП проводится как при анализе, так и при синтезе систем управления.
92
При классификации следует различать однородные и неоднородные совокупности ИП (рис. 2.3). Будем считать заданную совокупность ИП однородной, если характер использования ресурсов системы, обеспечивающей их реализацию, одинаков для всех ИП, и порядок обслуживания в ней не связан с их принадлежностью к конкретным ИП.
В свою очередь, среди неоднородных совокупностей ИП, можно выделить приоритетные и неприоритетные. Неоднородная совокупность ИП является неприоритетной, если порядок обслуживания заявок отдельных ИП не зависит от их принадлежности к конкретным ИП, в противном случае, она считается приоритетной. Любой ИП, не являющийся простым, будем называть сложным.
Сложные ИП, в свою очередь, подразделяются на ветвящиеся ИП, и ИП с размножением. Для определения указанных ИП, введем следующие понятия.
Будем называть точкой ветвления ИП финальную точку этапа, после завершения которого осуществляется переход на один из альтернативных этапов с вероятностями Рij (рис. 6.1.2.).
Рис. 6.1.2 Точки ветвления ИП
Назовем точкой размножения ИП финальную точку этапа, после завершения которого, осуществляется переход на параллельное выполнение двух и более последующих этапов, в результате чего параллельные ветви вновь сходятся (рис. 6.1.3).
Рис. 6.1.3. Точки размножения ИП
В этом случае из вершины А2, соответствующей точке размножения ИП, исходят две дуги, каждая из которых задает переход на выполнение параллельного подпроцесса (параллельной ветви). ИП с размножением определяется как ИП, имеющий, хотя бы одну, точку размножения. “Чисто” ветвящимся будем называть ИП, у которого есть хотя бы одна точка ветвления, и нет точек размножения.
В свою очередь, ИП с размножением подразделяется на ИП с независимыми и зависимыми параллельными ветвями. Параллельная ветвь является независимой, если ни для одного из этапов задаваемого ею подпроцесса не
93
требуется синхронизация с выполнением других этапов данного ИП. В противном случае, такая ветвь считается зависимой. Синхронизация необходима, когда этап данного подпроцесса, завершающий подготовку данных, используемых другим подпроцессом, должен быть выполнен ранее начала этапа последнего подпроцесса, где эти данные обрабатываются.
Очевидно, что подавляющее число ИП представляют собой комбинацию ветвящихся и размножающихся ИП. Несмотря на все многообразие ИП, протекающих в системах управления, с точки зрения технологии обработки информации они имеют много общего. Это позволяет представить обобщенную схему обработки информации в системах управления (рис. 6.5.).
Источниками информации в системах управления могут быть должностные лица (ДЛ) органов управления, автоматические датчики (АД) и вычислительные комплексы (ВК). В общем случае информация до момента выдачи ее пользователю проходит следующие основные технологические этапы преобразования. Схема обработки информации представлена на рис. 6.1.4.
Рис. 6.1.4 Обобщенная схема обработки информации в системах управления
94
Сущностью информационного анализа является определение объема и форм представления информации, методов и средств ее передачи, обработки, хранения,
ввода и вывода для известной структуры и алгоритма функционирования системы управления (рис 6.1.5).
Рис. 6.1.5. Фрагмент структуры ИП
Под анализом систем управления понимается процесс исследования, основанный на декомпозиции системы управления, с последующим определением ее статических и динамических характеристик составляющих элементов, рассматриваемых во взаимосвязи с другими элементами системы и окружающей средой.
Цели анализа систем управления: детальное изучение системы управления для более эффективного использования и принятия решения о ее дальнейшем совершенствовании или замене; исследование альтернативных вариантов вновь создаваемой системы управления с целью выбора ее наилучшего варианта.
К задачам анализа систем управления относятся: определение объекта анализа; определение функциональных особенностей системы управления; определение количественных и качественных показателей системы управления; оценка эффективности системы управления; обобщение и оформление результатов анализа.
Под синтезом систем управления понимается процесс создания (совершенствования; организаций проектирования) систем управления. Синтез систем управления осуществляется путем согласования статических и динамических характеристик системы, обеспечивающих в совокупности максимальную степень соответствия системы поставленным задачам.
Цели синтеза систем управления: создание новых систем управления на основе достижений науки и техники; совершенствование существующих систем управления на основе выявленных недостатков, появление новых задач и требований.
Системный анализ и синтез, непрерывно сменяя друг друга, обеспечивают непрерывный процесс оптимизации конкретной системы управления, обеспечивая её адекватность уровню развития техники и технологий и соответствующие реакции на изменения внешней среды.
95
Лекция 17