2. 5.1. Структура системы с
управлением
• Под управлением в самом общем виде будем
понимать процесс формирования
целенаправленного поведения системы посредством
информационных воздействий, вырабатываемых
человеком или устройством.
• К задачам управления относятся целеполагание
(определение требуемого состояния или поведения
системы), стабилизация, выполнение программы,
слежение и оптимизация.
• Система с управлением включает три подсистемы:
управляющую систему (УС), объект управления (ОУ)
и систему связи (СС) (рис. 5.1).
4. •
К системам с управлением, или целенаправленным, отнесем
технические, биологические, организационные, социальные,
экономические.
• Управляющая система и система связи образуют систему
управления. Основным элементом организационно-технической
системы управления является лицо, принимающее решение
(ЛПР), а системы связи – прямой и обратный каналы.
Множество переменных {ν} и {w} обозначают соответственно
воздействие окружающей среды (помехи) и показатели,
характеризующие качество и эффективность
функционирования подсистемы ОУ.
• Основными группами функций системы управления являются
следующие:
– функции принятия решений – функции преобразования
содержания информации { f с }
;
– рутинные функции обработки информации
;
fр
– функции обмена информации { f о }
.
{ }
5. •
Совокупность функций управления, выполняемых в системе
при изменении среды, принято называть циклом управления.
Выполняя цикл за циклом, система приближается к
сформулированной цели (рис. 5.2).
• От объекта управления в СУ поступает информация о текущем
состоянии дел. ЛПР контролирует ее истинность, учитывает и
анализирует в целях выявления отклонений от требуемого
состояния и определения необходимости изменения текущего
состояния. По результатам анализа осуществляется выбор
одной из основных задач управления и оперативно-техническое
управление (регулирование), состоящее в координации
действий ОУ – выработке решений по удержанию системы в
требуемом состоянии, или решается задача целеполагания
(проводится корректировка целей), после чего система
переводится в новое состояние на основе прогнозирования и
планирования.
6.
7. •
•
•
•
•
•
•
Пути совершенствования систем с управлением.
Совершенствование систем с управлением сводится к
сокращению длительности цикла управления и повышению
качества управляющих воздействий (решений). Но эти
требования носят противоречивый характер.
Основными путями совершенствования систем с управлением
являются следующие.
Оптимизация численности управленческого персонала.
Использование новых способов организации работы СУ.
Применение новых методов решения управленческих задач.
Изменение структуры СУ.
Перераспределение функций и задач в УС.
Механизация управленческого труда.
Автоматизация.
8. 5.2. Особенности системного
анализа ИС
• В состав задач системного анализа в процессе
создания ИС входят задачи декомпозиции, анализа и
синтеза.
• Задача декомпозиции означает представление
системы в виде подсистем, состоящих из более
мелких элементов. Часто задачу декомпозиции
рассматривают как составную часть анализа.
• Задача анализа состоит в нахождении различного
рода свойств системы или среды, окружающей
систему. Целью анализа может быть определение
закона преобразования информации, задающего
поведение системы. В последнем случае речь идет
об агрегации (композиции) системы в один
единственный элемент.
9. •
Задача синтеза системы противоположна задаче анализа.
Необходимо по описанию закона преобразования построить
систему, фактически выполняющую это преобразование по
определенному алгоритму. При этом должен быть
предварительно определен класс элементов, из которых
строится система, реализующая алгоритм функционирования.
11. Элемент – некоторый объект (материальный, энергетический,
информационный), обладающий рядом важных свойств и
реализующий в системе определенный закон
функционирования , внутренняя структура которого не
рассматривается (рис. 5.3).
Законом функционирования F S
, описывающим процесс
функционирования элемента системы во времени, называется
зависимость
y (t ) = F S ( x, n, u , t )
Оператор преобразует независимые переменные в зависимые
и отражает поведение элемента (системы) во времени –
процесс изменения состояния элемента (системы),
оцениваемый по степени достижения цели его
функционирования.
12. Алгоритм функционирования – это метод получения выходных
характеристик y(t) с учетом входных воздействий x(t),
управляющих воздействий u(t) и воздействий внешней среды
n(t).
Проблема – несоответствие между существующим и
требуемым (целевым) состоянием системы при данном
состоянии среды в рассматриваемый момент времени.
13. Типы моделей сложных систем с управлением. Под
моделированием понимается процесс исследования реальной
системы, включающий построение модели, изучение ее свойств
и перенос полученных сведений на моделируемую систему
• Сложные системы характеризуются выполняемыми процессами
(функциями), структурой и поведением во времени. Для
адекватного моделирования этих аспектов в
автоматизированных системах различают функциональные,
информационные и поведенческие модели.
• Функциональная модель системы описывает совокупность
выполняемых системой функций, характеризует морфологию
системы (ее построение) – состав функциональных подсистем,
их взаимосвязь.
• Информационная модель отражает отношения между
элементами системы в виде структур данных (состав и
взаимосвязи).
•
Поведенческая (событийная) модель описывает
информационные процессы (динамику функционирования), в
ней фигурируют такие категории, как состояние системы,
событие, переход из одного состояния в другое, условия
перехода, последовательность событий.
14. •
Структура системного анализа управления. Общий подход к
решению проблем может быть представлен как цикл (рис. 5.4).
Физическая система, включающая
проблему практики
Анализируемая система
(общее представление)
Функциониерование
Декомпозиция
Анализ
Анализируемая система
(детальное представление)
Синтез
Синтезируемая система
Реализация
Предлагаемая физическая система
Оценка снятия проблемы
