ЗАДАЧИ СИНТЕЗА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
В отличие от анализа, когда исследуется заданная система управления, в процессе синтеза необходимо создать новую систему путем определения ее рациональных или оптимальных свойств и соответствующих показателей.
Целью синтеза системы управления является [16]:
¦ создание новой системы управления, на основе новых достижений науки и техники;
¦ совершенствование существующей системы управления на основе выявленных недостатков, появлении новых задач и требований.
В общем виде задача синтеза систем управления заключается в определении структуры и параметров системы исходя из заданных требований к значениям показателей эффективности ее функционирования, а также способов обеспечения целей функционирования системы.
Структурный синтез является центральным звеном создания системы управления. Структурный синтез систем управления включает:
1. Синтез структуры управляемой системы, т. е. определение оптимального состава и взаимосвязей элементов системы, оптимальное разбиение множества управляемых объектов на отдельные подмножества, обладающие заданными характеристиками связей.
2. Синтез структуры управляющей системы:
а) выбор числа уровней и подсистем (иерархии систе-
мы);
б) выбор принципов организации управления, т. е. уста-
новление между уровнями правильных взаимоотношений
(это связано с согласованием целей подсистем разных
уровней и оптимальным стимулированием их работы, рас-
пределением прав и ответственности, созданием контуров
принятия решений);
в) оптимальное распределение выполняемых функций
между людьми и средствами вычислительной техники;
г) выбор организационной иерархии.
3. Синтез структуры системы передачи и обработки ин-
формации. В том числе:
а) синтез структуры системы передачи и обработки ин-
формации;
б) синтез структуры информационно-управляющего
комплекса (в том числе размещение пунктов обслужива-
ния).
Синтез представляет собой многошаговый итеративный процесс, включающий последовательное решение следующих основных задач:
¦ формирование замысла и цели создания системы управления;
¦ формирование вариантов облика новой системы;
¦ приведение описания варианта облика системы во взаимное соответствие;
¦ оценка эффективности вариантов и принятия решения о выборе облика новой системы;
¦ разработка требований к системе управления;
¦ разработка программ реализации требований к системе управления;
¦ реализация разработанных требований к системе управления.
Формирование замысла и цели создания системы управления
Замысел возникает на основании полученного задания, выделения недостатков существующей системы управления, появления практической потребности или новых научных достижений.
Формирование замысла начинается с исторического анализа проблемы, практических возможностей, научного достижения, потребности, анализа сходных систем, сложившейся ситуации, чужих мнений и всех сопутствующих факторов. Это — творческий этап, слабоструктурированный и слабоформа-лизуемый.
Результатом решения задачи формирования замысла и цели создания системы должно быть [16]:
¦ определение назначения системы управления;
¦ определение цели (целевой функции);
¦ определение задач системы;
¦ формулирование основной идеи создания системы;
¦ определение направлений разработки системы.
Формирование вариантов облика новой системы
Варианты облика новой системы формируются на основе анализа общей цели создания системы, изучения общественных потребностей, которые должны быть удовлетворены, предполагаемого объема удовлетворения этих потребностей, изучения состояния и перспектив развития аналогичных отечественных и зарубежных систем.
Процесс формирования каждого варианта облика новой системы может быть описан концептуальной и математической моделями.
Рассмотрим порядок построения концептуальной модели варианта облика новой системы управления.
При построении концептуальной модели можно выделить несколько этапов [10].
На первом этапе определяется уровень детализации концептуальной модели варианта системы.
Модель системы представляется в виде совокупности подсистем (элементов). В эту совокупность включаются все подсистемы (элементы), обеспечивающие сохранение целостности системы. Исключение же каких-либо элементов не должно приводить к потере основных свойств системы при выполнении ею функций по предназначению.
С другой стороны, каждая подсистема состоит из совокупности элементов, которые, в свою очередь, могут быть расчленены на элементы. С учетом вышесказанного проблема выбора уровня детализации может быть решена путем построения иерархической последовательности моделей, где система представляется семейством моделей, каждая из которых отражает ее поведение на различных уровнях детализации. На каждом уровне, безусловно, существуют характерные особенности системы, принципы и зависимости, определяющие ее поведение.
Выбор уровня детализации зависит от целей моделирования и степени предварительного знания свойств элементов. Обычно в модель включают элементы одного уровня детализации, но может возникнуть необходимость в построении модели из элементов разных уровней.
На втором этапе построения концептуальной модели осуществляется ее локализация (установление границ взаимодействия с сверхсистемой) путем представления внешней среды в виде генераторов внешних воздействий, причем эти генераторы включаются в состав системы в качестве ее элементов. Приемники же воздействия системы на среду и (или) другую систему в модель обычно не включаются, полагая при
этом, что результаты функционирования системы внешняя среда (другая система) принимает полностью и без задержек (рис. 2.1).
Управляющие воздействия (от
сверх системы!
Информация состояния
(от подчиненных подсистем)
Возмущающие воздействия
(среда, конкурент)
С И С
т
Е
М
А
У П Р А В Л Е Н И Я
Информация состояния
(к сверхсистеме)
Управляющие воздействия
(к подчиненным подсистемам)
Похожие рефераты:
