Главная /
Рефераты / Реализация разработанных требований к системе управления
Реализация разработанных требований к системе управления
Целью задачи является реализация разработанных требований к системе управления в заданные сроки в соответствии с разработанной программой. Процесс непосредственного создания новой системы управления очень сложный.
Рассмотрим этапы реализации разработанных требований к человеко-машинной (эргатической) системе управления. Условно можно выделить следующие этапы реализации разработанных требований [19]:
¦ моделирование (математическое, физическое, сценарное) подсистем и систем в целом;
¦ макетирование системы;
¦ проектирование системы;
¦ конструирование системы;
¦ изготовление системы;
¦ испытание системы;
¦ оценка путей модернизации;
¦ возвращение к анализу замысла создания системы и перспектив его развития в связи с созданием новой системы.
Кратко охарактеризуем названные этапы.
Моделирование подсистем и системы в целом. На этом этапе концептуальное описание системы реализуется с помощью математической модели.
Целью моделирования является проверка разных аспектов функционирования системы, ее устойчивость по отношению к внешним факторам и оценка эффективности (по функциональному и физическому критерию) ее функционирования в различных условиях работы. Отработка модели включает создание всего оценочного аппарата. Моделирование позволяет повысить эффективность системы (по физическому критерию) путем дополнительного изменения ее морфологии и функциональных свойств. На основании результатов моделирования делается вывод о переходе к следующему этапу разработки или уточнению требований.
Макетирование системы. Главная задача макетирования состоит в отработке устройств, основанных на новых идеях.
Различают полное и частичное макетирование. Частичное макетирование применяется в тех случаях, когда основные подсистемы ясны и требуется уточнить отдельные блоки и подсистемы. Результаты частичного макетирования используются для повторного моделирования системы и дополнительной ее отработки на основании новых данных. Полное макетирование основных и вспомогательных подсистем применяется при разработке новых систем.
Этап макетирования является решающим и завершающим для творческой части разработки; далее начинается технологическая часть.
Проектирование системы. Задача проектирования охватить всю систему, а также средства и методы, необходимые для ее создания и обеспечения.
В проекте не должно быть сомнительных вопросов: проектирование должно опираться на полную информацию и решать только инженерные (в широком смысле) задачи.
Конструирование системы. Конструкция определяет пространственно-временное расположение элементов системы, их сопряжения, соединение и стыковку.
Задачей конструирования является разработка технологии изготовления системы, либо указание на возможность использования готовой технологии.
Описание конструкции должно быть развито до уровня, доступного и понятного лицам, не участвовавшим в разработке системы и незнакомым с исходными идеями.
Изготовление системы. Под словом «изготовление» новой системы понимается изготовление поэлементно и отработка поблочно (подсистемно), а также создание процесса и организации.
Технология и практика изготовления системы накладывают свой отпечаток на элементы системы и ее свойства в целом.
Для новых систем возможны случаи, когда изготовление подсистем с требуемыми параметрами (подготовка процесса, подбор людей, отработка слаженности групп) оказывается непосильной задачей, и тогда неизбежна соответствующая дополнительная работа (усовершенствование производства, обучение людей, изменение условий) или возвращение к одному их исходных этапов.
Испытание системы. Испытание включает натурную и модельную части с жесткой связью между ними. Для сложных систем натурные испытания могут составить (ввиду их дороговизны, сложности и продолжительности) до 10% всей работы. Испытания проводятся на основании физического критерия эффективности. Планирование экспериментов предполагает комплексный подход и последовательный анализ результатов с тем, чтобы результаты предыдущих экспериментов в полном объеме учитывались в последующих.
На испытаниях отрабатывается способ применения системы и повышение максимально допустимого значения ее эффективности (по физическому критерию). Испытания определяют соответствия системы своему назначению и целевой функции - по функциональному критерию, который вычисляется по результатам испытаний.
Перспективы дальнейшего развития системы оцениваются на основании сопоставления физического и функционального критериев с точки зрения возможностей и путей их дальнейшего увеличения.
Оценка путей модернизации. Научно-технический прогресс характеризуется быстрыми темпами развития процесса создания, накопления и использования знаний.
Появилась новая ситуация в мире выбора альтернатив создания новых систем, которая обусловлена следующими обстоятельствами:
¦ жизненный цикл созданной человеком системы (техники, оружия) стал на много меньше жизни человека;
¦ сокращение жизненного цикла созданной человеком системы сопровождается возрастанием полного цикла создания системы;
¦ проблема вложения средств и ресурсов.
Вырос масштаб, создаваемых человеком систем. Некоторые из них, например, энергетические, транспортные, информационные, стали глобальными. С ростом сложности и масштаба создания новой системы возросли затраты на их реализацию. Риск неудачи выбора варианта создания новой системы становится все ощутимее.
Основой продления жизненного цикла системы является ее своевременная и неоднократная модернизация, идеи которой закладываются на этапе создания системы.
Следовательно, для придания системе какого-либо свойства надо строить ее подсистему, взаимосвязанную со всеми другими подсистемами, генеральной целью которой будет эффективное проявление этого свойств и, естественно, обеспечение его проявления.
Существенность (значимость) любого свойства системы будет зависеть в первую очередь от значимости подсистемы, его проявляющей и обеспечивающей это проявление.
Еще более сложно установление отношений между свойствами и процессами. Выявление совокупности этих отношений, установление взаимосвязей свойств системы и процессов, их показателей является важнейшей задачей исследования систем управления.
Выделение существенных свойств процессов и систем является в основном творческим, носит неформальный характер и во многом зависит от квалификации исследователя, его опыта и интуиции. Часть свойств определяется исследователем в ходе выработки требований, так как последние предъявляются к значениям показателей существенных свойств системы или процесса.
Определение (оценка) значений показателей существенных свойств производится, как правило, двумя способами: «прямыми замерами» на системе и с использованием модели ее функционирования.
Важным моментом является формирование правил определения факта величины несоответствия между значениями показателей существенных свойств процесса системы и требуемых их значений и оценка этого соответствия.
Похожие рефераты:
