Анализ и синтез систем управления

Территория рекламы

АНАЛИЗ И СИНТЕЗ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

Задачи анализа и синтеза систем управления.

Системный подход – подход к исследованию объекта (проблемы, явления, процесса) как к системе, в которой выделены элементы, расположенные в определенном порядке, причем каждый элемент стремится к определенной автономии и имеет собственную цель; система взаимодействует с внешней средой, подстраиваясь под ее изменения с учетом собственных изменений.

При системном подходе учитываются внутренние и внешние связи, наиболее существенным образом влияющие на исследуемые результаты функционирования.

Системный подход предполагает решение системных задач, в которых объект исследования представляется в виде систем, причем системный задачи могут быть двух типов:

1) Системного анализа

2) Системного синтеза

Задача анализа предполагает определение свойств системы по известной структуре; а задача синтеза определение структуры по ее свойствам.

Под анализом систем управления понимается процесс исследования, основанный на изучении системы управления с последующим определением ее статистических и динамических характеристик, составляющих элементов, рассматриваемых во взаимосвязи с другими элементами и с окружающей средой.

Целью анализа систем управления является:

- детальное изучение систем управления для более эффективного использования и принятия решения по дальнейшему совершенствованию или замене.

- исследование альтернативных вариантов вновь создаваемой системы с целью выбора наилучшего варианта.

Задачи анализа систем управления:

- определение объекта анализа.

- определение функциональных особенностей системы управления.

- определение количественных и качественных показателей системы управления.

- оценка эффективности систем управления

- обобщение и оформление результатов анализа.

Под синтезом понимается процесс создания (совершенствования, организации, проектирования) систем управления.

Целью синтеза систем управления является:

- создание новой системы управления на основе известных свойств.

- совершенствование существующей системы управления на основе выявленных недостатков, появления новых задач и требований.

Задачи синтеза:

- формирование цели создания системы.

- формирование вариантов облика новой системы.

- Приведение описания варианта облика системы во взаимное соответствие.

- Оценка эффективности вариантов и принятие решения о выборе облика новой системы.

- Разработка требований к системе управления.

- Реализация разработанных требований.

Главная практическая задача системного подхода в исследовании систем управления, состоит в том, чтобы обнаружив и описав сложность обосновать такие дополнительные связи, которые будучи наложенными на сложную систему управления сделали ее управляемой в  требуемых пределах, сохранив некоторые области самостоятельности (автономности).

Различают следующие принципы анализа и синтеза:

1) Принцип физичности.

Гласит, что всякой системе (не зависимо от ее природы) присуще физические законы, определяющие внутренние причинно-следственные связи, существование и функционирование.

Включает:

- Постулат целостности – система, как единое целое, обладает особым системным свойством, которого нет у подсистем.

- Постулат декомпозиции – анализ и синтез сложной системы управления осуществляется путем расчленения ее на подсистемы (и элементы).

- Постулат автономности – сложная система и каждый ее элемент стремится к определенному автономному функциональному пространству.

- Постулат действий - для изменения поведения системы требуются внутренние и внешние воздействия, либо какое-либо из них.

- Постулат неопределенности – существует область неопределенности, в пределах которой свойства сложной системы могут быть описаны только вероятностными характеристиками.

2) Принцип моделируемости.

Сложная система представляется конечным множеством моделей, каждая из которых отражает определенную грань сущности.

Включает:

- Постулат многообразия моделей – выбор моделей зависит от цели, анализа и синтеза и особенностей исследуемой системы.

- Постулат дополнительности – сложная система управления во взаимодействии с внешней средой может проявлять различные свойства в различных ситуациях.

- Постулат согласованности уровней – требования к системе, формулируемые на любом уровне выступают как условия или ограничения на выбор частных моделей.

- Постулат внешнего дополнения – проверка истинности результатов, получаемых на каждом уровне производится с использованием исходных данных, моделей и методов выше лежащих уровней.

- Постулат методического обеспечения – включает необходимость использования хорошо отработанных экспериментально проверенных моделей и методов обеспечивающих отдельные характеристики в заданные сроки и с требуемой точностью.

3) Принцип целенаправленности.

Предполагает, что сложной системе управления присуща функциональная тенденция, направленная на достижение системой некоторого состояния либо на усиление или сохранение некоторого процесса.

Включает:

- Постулат выбора – состоит в том, что сложные системы управления обладают способностью выбора поведения, т.е. осуществлять реакцию на внешние воздействия в зависимости от внутренних критериев.

Т.о. принципы полно отражают методологию системного подхода, так принцип физичности предписывает причинно-следственные связи объекта любой природы к системам построенных из этих объектов. Принцип моделируемости обеспечивает возможность использования в системном подходе упрощенных моделей, отражающих те грани, которые интересуют исследователя. Принцип целенаправленности распространяется на системы любой сложности.

Виды анализа и синтеза:

- структурный анализ и синтез

- функциональный а. и.с.

- информационный а. и с.

- параметрический а. и с.

Сущность структурного анализа – определение статических характеристик системы по известной структуре. Структурный анализ проводится с целью исследования статических характеристик системы путем выделения подсистем и элементов.

Объектами исследования структурного анализа являются различные варианты структур управления.

Сущность структурного синтеза – разработка (создание, проектирование, совершенствование, организация) системы, которая должна обладать желательными свойствами.

Структурный синтез проводится с целью обоснования множества элементов структуры, отношений и связей, обеспечивающих в совокупности максимальную степень соответствия заданным требованиям.

Объектами исследования являются различные варианты разрабатываемых структур управления.

Сущность функционального анализа – определение динамических характеристик систем на основании принятых алгоритмов ее функционирования.

Функциональный анализ проводится с целью определения динамических характеристик системы, путем исследования процессов изменения ее состояния с течением времени на основе принятых алгоритмов (способов, методов, принципов) управления.

Объектами исследования функционального анализ являются реализуемые системой методы и алгоритмы управления, включая общий алгоритм функционирования (содержит основные этапы, фазы и функции) и частные методы и алгоритмы (направлены на выполнение отдельных этапов).

Сущность функционального синтеза – обоснование динамических характеристик систем управления, которые должны обладать желательными свойствами.

Целью функционального синтеза является обоснование динамических характеристик систем управления, т.е. процессов изменения состояния системы с течением времени в соответствии с поставленной целью.

Сущностью информационного анализа является определение объекта и форм представления информации, методов и средств ее передачи, обработки, хранения, ввода и вывода для известной структуры и алгоритма функционирования систем управления.

Информационный анализ выполняется с целью исследования количественных и качественных характеристик информации, используемой в системе управления.

Объектами исследования является информационные процессы, протекающие в системе управления:

- сбор, прием и восприятие информации.

- передача информации между отдельными подсистемами.

- переработка, анализ, отбор информации.

- использование информации.

- передача информации во внешнюю среду.

 Сущностью информационного синтеза является обоснование необходимого объема и форм представления информации, методов и средств ее передачи, обработки, хранения, ввода и вывода для разрабатываемой структуры и алгоритма функционирования систем управления.

Информационный синтез дополняет задачи функционального синтеза.

Сущность параметрического анализа – определение необходимой и достаточной совокупности показателей, характеризующих все исследуемые свойства системы и формирование зависимостей, характеризующих суммарный эффект от применения системы или ее элементов.

Цель параметрического анализа – оценка эффективности систем управления на основе определения количественных и качественных значений ее показателей.

Объект исследования параметрического анализа – частные и обобщенные показатели системы, образующие иерархическую структуру.

Сущность параметрического синтеза – обоснование необходимой и достаточной совокупности показателей, позволяющих оценивать желаемые свойства, разрабатываемой системы и ее суммарный эффект.

Цель параметрического синтеза – комплексное определение согласованных и сбалансированных по уровням исследования системы, требуемых значений ее показателей, включая общие показатели эффективности управления, а так же частные показатели структуры.

Системный подход требует многоуровневого изучения систем управления.

Выделяют:

1) Внешний

2) Исходный

3) Общесистемный

4) Системный.

На внешнем уровне анализируется сверхсистема, в состав которой входит исследуемая система управления.

Задачами исследования сверхсистемы является:

- определение цели и задачи сверхсистемы.

- выделение подсистем, в интересах которых применяются системы управления.

- уточнение показателей и критериев данных подсистем.

- определение внешних свойств и соответствующих показателей систем управления.

На исходном уровне исследуемая система управления выделяется как отдельная целенаправленный элемент сверхсистемы. Основные задачи исследования на исходном уровне:

- выделение исследуемой системы в виде отдельного целенаправленного элемента.

- выявление входных целе-задающих воздействий.

- установление показателей и критериев эффективности целенаправленного элемента.

На общесистемном уровне проводится детализация целенаправленного элемента на управляющую систему и объект управления.

Основные задачи исследования на общесистемном уровне:

- выделение управляющей и управляемой систем.

- формирование управляющих воздействий.

- определение маршрутов движения к цели.

- определение показателей, раскрывающих структуру системы.

На системном уровне осуществляется выделение отдельных элементов в управляющей и управляемой системах и связи между ними.

Рассмотренные уровни имеют иерархическую структуру и включают:

- показатели внешнего уровня – показатели отдельных подсистем сверхсистемы, которые взаимодействуют с исследуемой системой управления.

- показатели исходного уровня – характеризуют внешние свойства системы управления и ее влияние на сверхсистему.

- показатели общесистемного уровня определяют структуру системы управления на уровне управляющей системы и объекта управления, а так же процессы функционирования соответствующих элементов, при выработке управляющих воздействий и реакций.

- показатели системных уровней – включают различные структурные, функциональные и информационные характеристики исследуемой системы до принятой степени детализации.

Виды анализа и синтеза систем управления

Выделяют следующие виды анализа и синтеза систем управления:

-структурный анализ и синтез СУ,

-функциональный анализ и синтез СУ,

-информационный,

-параметрический.

Сущностью структурного анализа является определение статических характеристик системы по известной структуре. Структурный анализ проводится с целью исследования статических характеристик системы путем выделения подсистем и элементов.

Объектами исследования структурного анализа являются различные варианты структур управления. Сущностью структурного синтеза является разработка (создание, проектирование, совершенствование, организация системы), которая должна обладать желаемыми свойствами.

Структурный синтез проводится с целью обоснования множества элементов структуры, отношений и связей обеспечивающих в совокупности максимальную степень соответствия заданным требованиям. Объектами исследования являются различные варианты разрабатываемых структур управления.

Сущностью функционального анализа является определение динамических характеристик систем на основании принятых алгоритмов её функционирования. Функциональный анализ проводится с целью определения динамических характеристик системы путем исследования процессов изменения её состояний с течением времени на основе принятых алгоритмов управления.

Объектами исследования функционального анализа являются реализуемые системой методы и алгоритмы управления, включая общий алгоритм функционирования (содержит основные этапы, фазы и функции) и частные метода и алгоритмы (направлены на выполнение отдельных этапов).

Сущностью функционального синтеза является обоснование динамических характеристик систем управления, которые должны обладать желаемыми свойствами. Целью функционального синтеза является обоснование динамических характеристик систем управления, т.е. процессов изменения состояния систем с течением времени в соответствии с поставленной целью.

Сущность информационного анализа является определение объекта и форм представления информации, методов и средств её передачи, обработки, хранения, ввода и вывода для известной структуры и алгоритма функционирования систем управления. Информационный анализ выполняется с целью исследования количественных и качественных характеристик информации, используемых систем управления.

Объектами исследования являются информационные процессы, протекающие в системе управления:

-сбор, прием и восприятие информации

-передача информации между отдельными подсистемами

-переработка, анализ, отбор информации

-использование информации

-передача информации во внешнюю среду.

Сущностью информационного синтеза является обоснование необходимого объема и форм представления информации, методов и средств её передачи, обработки, хранения, ввода и вывода для разрабатываемой структуры и алгоритма функционирования или управления. Информационный синтез дополняет задачи функционального синтеза.

Сущностью параметрического анализа является определение необходимой и достаточной совокупности показателей, характеризующих все исследования свойств системы и формирование зависимостей, характеризующих суммарный эффект от применения системы или её элементов. Целью параметрического анализа является оценка эффективности систем управления на основе определения количественных значений её показателей.

Объектами исследования параметрического анализа является частные и обобщенные показатели системы, образующих иерархическую структуру.

Сущностью параметрического синтеза является обоснование необходимой и достаточной совокупности показателей, позволяющих оценивать желаемые свойства, разрабатываемой системы и её суммарный эффект. Целью параметрического синтеза является определение согласованных и сбалансированных по уровням исследования системы, требуемых значений, её показателей, включая общие показатели эффективности управления, а также частные показатели структуры.

← Предыдущая
Страница 1
Следующая →

Скачать

Анализ и синтез управления.docx

Анализ и синтез управления.docx
Размер: 29.1 Кб

Бесплатно Скачать

Пожаловаться на материал

Задачи анализа и синтеза систем управления. Цель анализа систем управления. Задачи анализа систем управления. Задачи синтеза. Принцип целенаправленности. Виды анализа и синтеза систем управления. Сущностью структурного анализа.

У нас самая большая информационная база в рунете, поэтому Вы всегда можете найти походите запросы

Искать ещё по теме...

Похожие материалы:

Виды обучения

Педагогика. Воспитание, Принципы воспитательного процесса. Дифференцированное обучение. Формы обучения. Типы и структуры уроков. Современные технологии. Особенности процесса воспитания. Принципы воспитания

Музична культура Київської Русі

Контрольна робота з дисципліни «Історія української культури». Внесок Київської Русі у розвиток культури. Театральне мистецтво. Музика. Танок.

Генрік Ібсен. Місце Г. Ібсена у світовій літературі

Генрік Ібсен - один з найвідоміших норвезьких письменників. Говорячи про Ібсена, норвежці традиційно використовують такі визначення, як «найбільший», «класик» і «найкращий норвезький драматург всіх часів».

Щоденник переддипломної практики

Майно і власність підприємства Рекламна діяльність підприємства Дослідження фінансових результатів підприємства Аналіз підприємницького ризику

Халықаралық құқықтың негізгі принциптері және құқықтық нормалардың сипаты

Халықаралық құқықтың негізгі принциптері және құқықтық нормалардың сипаты. Халықаралық құқық — халықаралық қатынаста мемлекет пен басқа қатысушылар (субъектілер) арасындағы катынасты реттейтін заңдық принциптер мен нормалардын жиынтығы. Халықаралық жұртшылық құқықтың негізгі принциптері.

Сохранить?

Пропустить...

Введите код

Ok