3.2.2. Технические системы

Система – это совокупность элементов или подсистем, находящихся во взаимодействии. Примеры систем различной сложности: АТП или СТО, состоящие из ряда служб, цехов; автомобиль, состоящий из ряда агрегатов и т.д. Системы бывают техническими (например, автомобиль), человеко-машинными (автомобиль-водитель), производственными (фирма, АТП), социальными (группы, население, персонал) и др.

Элемент системы – это объект, выполняющий определенные функции и не подлежащий расчленению в рамках поставленной перед данной системой задачи. Например, элементом АТП (системы) как перевозчика является автомобиль. Для системы технической эксплуатации важно расчленение автомобиля не только на агрегаты, но и на узлы (детали), которые и будут являться первичными элементами.

Каждый элемент характеризуется входом Х, т. е. воздействием на него окружающей среды или других элементов, выходом Y, т. е. преобразованным воздействием данного элемента на окружающую среду или другие элементы системы (рис.1).

Вход: информация, материалы, требования и т.д.

Выход: услуги, продукция и т.д.

Рис. 1. Схема первичного элемента системы

Функционирование системы в качестве единого целого обеспечивается связями между элементами. Связи определяют структуру системы. В технической и производственной системах связи между элементами, как правило, однозначны и формируются при проектировании и создании системы. Например, планировка АТП.

В социальных или экономических системах связи формируются на основе действующих законов или нормативов, плана, складываются под воздействием рыночных механизмов или сочетания директивных и рыночных воздействий. Связи могут меняться.

Элементы (или подсистемы) относятся к данной системе, если они удовлетворяют следующим требованиям:

- они взаимно дополняют друг друга, т.е. без любого элемента система не может эффективно решать стоящие перед ней задачи;

- имеют стабильные иерархические, ресурсные и организационные связи;

- имеют общую цель, т.е. каждый элемент должен давать свой вклад в достижение цели системы.

Можно выделить разные виды и формы представления структуры системы: иерархическая (например, АТП – цех – участок – бригада - исполнитель); сетевая; матричная; с вертикальными и горизонтальными связями и др.

Понятие «большая система» достаточно условно и характеризуется одним из признаков или их комбинацией:

- иерархичность системы (наличие нескольких уровней в структуре). Например, АТП, СТО, фирма;

- наличие в системе элементов разного происхождения: технических, социальных, экономических;

- значительное количество подсистем.

В табл. 2 представлен один из вариантов классификации системы управления.

Приведем несколько примеров. Так, примером закрытой системы (рис.1) служат контрольно-измерительные приборы; системы непрерывного действия – гидропневматическая система управления подвеской на автомобилях Citroen или антиблокировочная система; программной система – станок с числовым программным управлением (ЧПУ) и т.д.

Таблица 2

Классификация систем управления

По виду уравнения системы	Линейные, линеализированные; нелинейные
По типу используемых величин	Физические; абстрактные (концептуальные)
По типу элементов	Естественные; искусственные
По виду программ	Программные; следящие; экстремальные
По свойствам в установившемся режиме	Статические; астатические
По принципу управления	Воздействие на параметр/возмущение; комбинированное воздействие
По характеру регулирования	Непрерывные; дискретные (релейные/импульсные)
По числу элементов, связей	Ограниченные; неограниченные
По способу описания	Детерминированные; статические (стохастические); нечеткие
По взаимодействию с окружающей средой	Открытые; закрытые
По наличию и виду вспомогательной энергии	Прямого действия; непрерывного действия (механические, электрические, гидравлические, комбинированные и др.)
По типу модели описания	Одноцелевые (скалярные, однокритериальные); многоцелевые (векторные, многокритериальные)

Вопросы для самопроверки

1. Поясните понятие «развитие системы».

2. Перечислите формы представления структур.

3. Поясните понятие «искусственная живая/неживая система».

4. Поясните понятие «механическая система».