|
|
|
содержание .. 1 2 3 ..
"
"*A*)&* " !"#$%!#&’&($"!))$* +($*,#&($"!)&*
5
@!"!
7
:&"7%&7")
—
отображение
совокупности
элементов
системы
и
их
взаимосвязей
;
понятие
структуры
отличается
от
понятия
самой
системы
также
тем
,
что
при
описании
структуры
принимают
во
внимание
лишь
типы
элементов
и
связей
без
конкретизации
значений
их
параметров
.
!)")/$&"
—
величина
,
выражающая
свойство
или
системы
,
или
ее
части
,
или
влияющей
на
систему
среды
.
Обычно
в
моделях
систем
в
качестве
параметров
рассматривают
величины
,
не
из
-
меняющиеся
в
процессе
исследования
системы
.
Параметры
подразделяют
на
(*$>*’$
,
(*7&"$**’$
и
(.,#-*.$
,
выражающие
свойства
элементов
системы
,
самой
системы
,
внешней
среды
соответст
-
венно
.
Векторы
внутренних
,
выходных
и
внешних
параметров
далее
обозначаются
X
= (x
1
,x
2
...x
n
),
Y
= (y
1
,y
2
...y
m
),
Q
= (q
1
,q
2
,...q
k
)
соответственно
.
H)6#()9
0$"$/$**)9
—
величина
,
характеризующая
энергетическое
или
информационное
на
-
полнение
элемента
или
подсистемы
.
:#+	*’$
—
совокупность
значений
фазовых
переменных
,
зафиксированных
в
одной
времен
-
ной
точке
процесса
функционирования
.
!#($-$*’$
(
-’*)/’%)
)
+’+&$/.
—
изменение
состояния
системы
в
процессе
функционирования
.
:’+&$/)
2$6
0#+4$-$;+&(’9
—
ее
поведение
при
t
>
t
0
определяется
заданием
состояния
в
мо
-
мент
t
0
и
вектором
внешних
воздействий
Q
(
t
).
В
системах
с
последействием
,
кроме
того
,
нужно
знать
предысторию
поведения
,
т
.
е
.
состояния
системы
в
моменты
,
предшествующие
t
0
.
I$%&#"
0$"$/$**.,
V
,
,)")%&$"’67<A’,
+#+	*’$
(
вектор
переменных
состояния
), —
неиз
-
быточное
множество
фазовых
переменных
,
задание
значений
которых
в
некоторый
момент
времени
полностью
определяет
поведение
системы
в
дальнейшем
(
в
автономных
системах
без
последействия
).
!"#+&")*+&(#
+#+	*’;
—
множество
возможных
значений
вектора
переменных
состояния
.
H)6#()9
&")$%&#"’9
—
представление
процесса
(
зависимости
V
(
t
))
в
виде
последовательности
точек
в
пространстве
состояний
.
К
характеристикам
сложных
систем
,
как
сказано
выше
,
часто
относят
следующие
понятия
.
J$4$*)0")(4$**#+&5
—
свойство
искусственной
системы
,
выражающее
назначение
системы
.
Это
свойство
необходимо
для
оценки
эффективности
вариантов
системы
.
J$4#+&*#+&5
—
свойство
системы
,
характеризующее
взаимосвязанность
элементов
и
наличие
зависимости
выходных
параметров
от
параметров
элементов
,
при
этом
большинство
выходных
пара
-
метров
не
является
простым
повторением
или
суммой
параметров
элементов
.
D$")",’1*#+&5
—
свойство
сложной
системы
,
выражающее
возможность
и
целесообразность
ее
иерархического
описания
,
т
.
е
.
представления
в
виде
нескольких
уровней
,
между
компонентами
ко
-
торых
имеются
отношения
целое
-
часть
.
Составными
частями
системотехники
являются
следующие
основные
разделы
:
—
иерархическая
структура
систем
,
организация
их
проектирования
;
—
анализ
и
моделирование
систем
;
—
синтез
и
оптимизация
систем
.
Моделирование
имеет
две
четко
различимые
задачи
:
1
—
создание
моделей
сложных
систем
(
в
англоязычном
написании
—
modeling
); 2 —
анализ
свойств
систем
на
основе
исследования
их
моде
-
лей
(
simulation
).
Синтез
также
подразделяют
на
две
задачи
:
1
—
синтез
структуры
проектируемых
систем
(
+&"7%
-
&7"*.;
+’*&$6
); 2 —
выбор
численных
значений
параметров
элементов
систем
(
0)")/$&"’1$+%’;
+’*&$6
).
Эти
задачи
относятся
к
области
принятия
проектных
решений
.
Моделирование
и
оптимизацию
желательно
выполнять
с
учетом
статистической
природы
сис
-
тем
.
Детерминированность
—
лишь
частный
случай
.
При
проектировании
характерны
нехватка
до
-
стоверных
исходных
данных
,
неопределенность
условий
принятия
решений
.
Учет
статистического
характера
данных
при
моделировании
в
значительной
мере
основан
на
методе
статистических
испы
-
таний
(
методе
Монте
-
Карло
),
а
принятие
решений
—
на
использовании
нечетких
множеств
,
эксперт
-
ных
систем
,
эволюционных
вычислений
.
+-0B.-
7
.
Компьютер
является
сложной
системой
в
силу
наличия
у
него
большого
числа
элементов
,
разнооб
-
разных
связей
между
элементами
и
подсистемами
,
свойств
целенаправленности
,
целостности
,
иерархичности
.
К
подсис
-
темам
компьютера
относятся
процессор
(
процессоры
),
оперативная
память
,
кэш
-
память
,
шины
,
устройства
ввода
-
вывода
.
&
.
+
.
)
"#$%!#&’&($"!))$* +($*,#&($"!)&*
7
"
"*A*)&* " !"#$%!#&’&($"!))$* +($*,#&($"!)&*
5
@!"!
7
В
качестве
надсистемы
могут
выступать
вычислительная
сеть
,
автоматизированная
и
(
или
)
организационная
система
,
к
ко
-
торым
принадлежит
компьютер
.
Внутренние
параметры
—
времена
выполнения
арифметических
операций
,
чтения
(
запи
-
си
)
в
накопителях
,
пропускная
способность
шин
и
др
.
Выходные
параметры
—
производительность
компьютера
,
емкость
оперативной
и
внешней
памяти
,
себестоимость
,
время
наработки
на
отказ
и
др
.
Внешние
параметры
—
напряжение
пита
-
ния
сети
и
его
стабильность
,
температура
окружающей
среды
и
др
.
+-0B.-
2
.
Для
двигателя
внутреннего
сгорания
подсистемами
являются
коленчатый
вал
,
механизм
газораспре
-
деления
,
поршневая
группа
,
система
смазки
и
охлаждения
.
Внутренние
параметры
—
число
цилиндров
,
объем
камеры
сгорания
и
др
.
Выходные
параметры
—
мощность
двигателя
,
КПД
,
расход
топлива
и
др
.
Внешние
параметры
—
характе
-
ристики
топлива
,
температура
воздуха
,
нагрузка
на
выходном
валу
.
+-0B.-
3.
Подсистемы
электронного
усилителя
—
усилительные
каскады
;
внутренние
параметры
—
сопротив
-
ления
резисторов
,
емкости
конденсаторов
,
параметры
транзисторов
;
выходные
параметры
—
коэффициент
усиления
на
средних
частотах
,
полоса
пропускания
,
входное
сопротивление
;
внешние
параметры
—
температура
окружающей
среды
,
напряжения
источников
питания
,
сопротивление
нагрузки
.
)
.2.
*-8<7-<8:
384=.,,:
384.7-+849:0+>
!.8:86+A.
,7
:>
,-
8
<7-
<8:
384.7-016
,3.=+H+7
:=+2
+
+.8:86+A.
,7+.
<84
90+
384.7-+84
-
9:0+>
.
При
использовании
блочно
-
иерархического
подхода
к
проектированию
представления
о
про
-
ектируемой
системе
расчленяют
на
’$")",’1$+%’$
7"#(*’
.
На
верхнем
уровне
используют
наименее
детализированное
представление
,
отражающее
только
самые
общие
черты
и
особенности
проектиру
-
емой
системы
.
На
следующих
уровнях
степень
подробности
описания
возрастает
,
при
этом
рассмат
-
ривают
уже
отдельные
блоки
системы
,
но
с
учетом
воздействий
на
каждый
из
них
его
соседей
.
Такой
подход
позволяет
на
каждом
иерархическом
уровне
формулировать
задачи
приемлемой
сложности
,
поддающиеся
решению
с
помощью
имеющихся
средств
проектирования
.
Разбиение
на
уровни
долж
-
но
быть
таким
,
чтобы
документация
на
блок
любого
уровня
была
обозрима
и
воспринимаема
одним
человеком
.
Другими
словами
,
блочно
-
иерархический
подход
есть
декомпозиционный
подход
(
его
можно
на
-
звать
также
диакоптическим
),
который
основан
на
разбиении
сложной
задачи
большой
размерности
на
последовательно
и
(
или
)
параллельно
решаемые
группы
задач
малой
размерности
,
что
существен
-
но
сокращает
требования
к
используемым
вычислительным
ресурсам
или
время
решения
задач
.
Можно
говорить
не
только
об
иерархических
уровнях
спецификаций
,
но
и
об
’$")",’1$+%’,
7"#(*9,
0"#$%&’"#()*’9
,
понимая
под
каждым
из
них
совокупность
спецификаций
некоторого
иерар
-
хического
уровня
совместно
с
постановками
задач
,
методами
получения
описаний
и
решения
возни
-
кающих
проектных
задач
.
Список
иерархических
уровней
в
каждом
приложении
может
быть
специфичным
,
но
для
боль
-
шинства
приложений
характерно
следующее
наиболее
крупное
выделение
уровней
:
—
+’+&$/*.;
уровень
,
на
котором
решают
наиболее
общие
задачи
проектирования
систем
,
ма
-
шин
и
процессов
;
результаты
проектирования
представляют
в
виде
структурных
схем
,
генеральных
планов
,
схем
размещения
оборудования
,
диаграмм
потоков
данных
и
т
.
п
.;
—
/)%"#7"#($*5
,
на
котором
проектируют
отдельные
устройства
,
узлы
машин
и
приборов
;
ре
-
зультаты
представляют
в
виде
функциональных
,
принципиальных
и
кинематических
схем
,
сборочных
чертежей
и
т
.
п
.;
—
/’%"#7"#($*5
,
на
котором
проектируют
отдельные
детали
и
элементы
машин
и
приборов
.
В
каждом
приложении
число
выделяемых
уровней
и
их
наименования
могут
быть
различными
.
Так
,
в
радиоэлектронике
микроуровень
часто
называют
компонентным
,
макроуровень
—
схемотехни
-
ческим
.
Между
схемотехническим
и
системным
уровнями
вводят
уровень
,
называемый
функциональ
-
но
-
логическим
.
В
вычислительной
технике
системный
уровень
подразделяют
на
уровни
проектирова
-
ния
ЭВМ
(
вычислительных
систем
)
и
вычислительных
сетей
.
В
машиностроении
имеются
уровни
де
-
талей
,
узлов
,
машин
,
комплексов
.
В
зависимости
от
последовательности
решения
задач
иерархических
уровней
различают
нисхо
-
дящее
,
восходящее
и
смешанное
проектирование
(
стили
проектирования
).
Последовательность
реше
-
ния
задач
от
нижних
уровней
к
верхним
характеризует
(#+,#-9A$$
проектирование
,
обратная
после
-
довательность
приводит
к
*’+,#-9A$/7
проектированию
,
в
+/$>)**#/
стиле
имеются
элементы
как
восходящего
,
так
и
нисходящего
проектирования
.
В
большинстве
случаев
для
сложных
систем
пред
-
&
.
+
.
)
"#$%!#&’&($"!))$* +($*,#&($"!)&*
8
"
"*A*)&* " !"#$%!#&’&($"!))$* +($*,#&($"!)&*
5
@!"!
7
почитают
нисходящее
проектирование
.
Отметим
однако
,
что
при
наличии
заранее
спроектированных
составных
блоков
(
устройств
)
можно
говорить
о
смешанном
проектировании
.
Неопределенность
и
нечеткость
исходных
данных
|