Logo GenDocs.ru


Поиск по сайту:  


Лекции по автоматизации и управлению - файл 1.doc


Лекции по автоматизации и управлению
скачать (510 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc510kb.15.11.2011 20:21скачать

содержание

1.doc

  1   2   3   4   5   6
Реклама MarketGid:
Вопрос №1. "Понятие системы. Примеры системы. Свойства сложных систем".

Определение категории система.

  • Система – целенаправленное множество взаимосвязанных элементов любой природы.

  • Система – это объект, который определяется множествами элементов, преобразований, правил образования последовательностей элементов.

  • Система – это объект, состоящий из элементов, свойства которых не сводятся к свойству самого объекта.

  • Система – это объект, обладающий следующими свойствами:

  • целостность и декомпозируемость (чёткое определение целостности образования элементов и их чёткое разделение);

  • наличие существенно устойчивых взаимоотношений элементов;

  • наличие определённой организации;

  • наличие таких качеств, которые присущи только системе в целом, но несвойственны ни одному из её элементов.

Под сложной динамической системой следует понимать развивающиеся во времени и в пространстве целостные объекты, состоящие из большого числа элементов и связей и обладающие свойствами, которые отсутствуют у элементов и связей, их образующих.

Выделение и построение любой системы осуществляется этапами:

  1. Постановка цели

  2. Декомпозиция цели на подцели

  3. Определение функций, обеспечивающих достижение цели

  4. Синтез структуры, обеспечивающий выполнение функций.

Цели возникают, когда существует так называемая проблемная ситуация.

^ Проблемная ситуация – ситуация, которую нельзя разрешить имеющимися средствами.

Цель – состояние, к которому направлена тенденция движения объекта.

Среда – совокупность всех систем, кроме той, которая реализует заданную цель. Ни одна система не является абсолютно замкнутой. Взаимодействие системы со средой реализуется через внешние связи.

Связи могут быть входными и выходными. Они подразделяются на:

  • информационные

  • ресурсные

Системы бывают:

  • социальные простые

  • биологические сложные

  • механические вероятностные

  • химические детерминированные

  • экологические стохастические

Структура системы представляет собой устойчивую упорядоченность элементов системы и их связей в пространстве и во времени. Структура может быть материальной и формальной.

^ Формальная структура – совокупность функциональных элементов и их отношений, необходимых и достаточных для достижения системой заданных целей.

Материальная структура – реальное наполнение формальной структуры.

Типы структур систем:

  • последовательный или цепочечный;

  • циклически замкнутая;

  • структура типа «колесо»;

  • «звезда»;

  • многосвязная структура;

  • матричная структура.


Вопрос №2. "Системный анализ. Определение и этапы".

Системный анализ может рассматриваться как методологическая концепция построения сложных систем. Под системным анализом будем понимать реализацию следующих этапов исследования сложной системы:

  1. Построение общих принципов поведения сложной системы;

  2. Формирование совокупности методов анализа;

  3. Решение проблемы сложности и неопределённости;

  4. Определение предельных характеристик системы;

  5. Автоматизация исследований.

В основу понятийного аппарата системного анализа положены следующие категории: система, подсистема, элемент, структура, среда, состояние, цель, композиция, декомпозиция, обратная связь.

Алгоритм системного анализа включает в себя 3 макроэлемента:

  1. Постановка проблемы:

    1. Постановка задачи;

    2. Определение объекта исследования;

    3. Формирование целей;

    4. Задание критериев и ограничений;

  1. Разделение системы и внешней среды:

2.1. Определение границ исследования системы;

    1. Первичная структуризация системы;

    2. Подразделение общей системы на систему и внешнюю среду;

    3. Выделение составных частей среды;

    4. Декомпозиция внешних воздействий на элементарные воздействия;

  1. Разработка математической модели:

    1. Формальное описание

    2. Параметризация модели

    3. Установление зависимости между параметрами

    4. Декомпозиция модели на составные части

    5. Уточнение первичной структуры

    6. Исследование модели


Вопрос №3. "Принципы создания автоматизированных систем управления".

Технология создания автоматизированной системы. Основные понятия.

^ Автоматизированной системой, согласно нормативным документам, является система человек-машина, обеспечивающая эффективное функционирование объекта, в которой сбор и переработка информации необходимы для реализации функций управления, осуществляется с применением вычислительной техники и средств автоматизации.

При создании Автоматизированной системы серьёзное внимание уделяется так называемому объекту управления.

Под объектом управления понимается совокупность технологического оборудования и реализуемого на нём по соответствующим регламентам процесса производства. Кроме того, в объект управления входят организационные, экономические, финансовые процессы. К технологическому оборудованию отнесём:

  • технологические агрегаты;

  • установки;

  • группы станков, реализующих самостоятельный процесс;

  • отдельные участки и весь производственный процесс промышленного предприятия.

Совокупность автоматизированной системы и объекта управления будем называть автоматизированным комплексом.

Определение АС, которое мы дали, указывает на наличие в составе системы:

  • Современных средств сбора и обработки информации;

  • Человека как субъекта труда, принимающего участие в оценке выработки решений по управлению;

  • Реализация в системе процесса обработки технологической и технико-экономической информации;

  • Цели функционирования системы, заключающиеся в общем смысле в оптимизации работы объекта по заданному критерию управления.

^ Критерием управления могут являться технико-экономические или технологические показатели.

АС является системой управления объектом в том, и только в том случае, если она реализует управление в темпе протекающих на объекте процессов и если в выработке и реализации управляющих решений участвует вычислительная техника, специальные технические средства и человек-оператор.

^ В состав системы входят следующие базовые элементы:

  • техническое обеспечение, которое включает в себя:

  • комплекс средств вычислительной техники (ЭВМ верхнего уровня, ЭВМ нижнего уровня, рабочее место оператора, каналы связи и запасные элементы и приборы);

  • специальный комплекс технических средств (локальные средства регулирования, средства получения информации о состоянии объекта управления, исполнительные устройства, датчики и устройства контроля и наладки технических средств);

  • программное обеспечение, включающее в себя:

  • общее программное обеспечение включает операционные системы, локальные и глобальные сети и комплексы программ технического обслуживания специальных вычислительных средств;

  • специальное программное обеспечение включает так называемые организующие программы и программы, реализующие алгоритмы контроля и управления;

  • ^ Информационное обеспечение включает внутримашинную и внемашинную информацию.

Внемашинная информация – это система классификации кодирования и все исходные данные.

^ Внутримашинная информация – это информационная база и информационные потоки.

  • Организационное обеспечение включает инструктивно-методические материалы и оперативно-обслуживающий персонал.

А также:

  • Математическое обеспечение;

  • Лингвистическое обеспечение;

  • Правовое обеспечение.

Функции системы:

При создании системы после определения проблемной ситуации в первую очередь определяются конкретные цели функционирования системы. Такими целями могут быть:

  • экономия топлива, сырья, материалов и других производственных ресурсов;

  • обеспечение безопасности функционирования объекта;

  • повышение качества выходного продукта или обеспечение заданных значений параметров выходных изделий;

  • снижение затрат живого труда;

  • достижение оптимальной загрузки оборудования;

  • оптимизация режимов работы технологического оборудования.

Под функцией системы будем подразумевать совокупность действий системы, направленных на достижение определённой частной цели управления.

Совокупность действий системы представляет собой последовательность операций и процедур, выполняемых частями системы. ^ Будем отличать функции системы от функций управления.

Функции системы подразделяются на:

  • защитные функции реализуют защиту оборудования и человека во внештатных ситуациях. Они включают в себя:

  • технологическую защиту;

  • аварийную защиту;

  • управляющие функции - результатом работы этих функций является выработка и реализация управляющих воздействий на объект управления. К управляющим функциям относятся:

  • регулирование и стабилизация отдельных параметров;

  • однотактное логическое управление;

  • программное логическое управление;

  • оптимальное управление режимами;

  • адаптивное управление;

  • информационные функции реализуют сбор, обработку и представление информации о состоянии автоматизированного объекта оперативному персоналу или передача этой информации для последующей обработки. К информационным функциям относятся:

  • измерение параметров;

  • контроль параметров;

  • вычисление параметров;

  • формирование и выдача данных оперативному персоналу;

  • подготовка и передача информации в смежные системы управления;

  • обобщённая оценка и прогноз состояния автоматизированного комплекса и оборудования.

  • вспомогательные функции.
  1   2   3   4   5   6

Реклама:





Скачать файл (510 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru