Модель системы

Модель системы, особенно предназначенная для решения задач управления переходными режимами, должна включать случайные оценки, хотя эти задачи управления электроэнергетической системой иногда и рассматриваются приведенными к детерминированному виду. Здесь необходимо оценивать количество информации, необходимое для управления системой на различных рангах ее иерархической структуры и различных этапах происходящих в ней процессов. При создании такой модели должны определяться наиболее информативные участки сети и точки контроля модели.

При исследовании сложных систем и создании их моделей следует ориентироваться на физический подход к задачам, связанным с управлением. Целесообразность такого подхода определяется тем, что он позволяет выявить пределы физической реализуемости некоторых математических методов, связанных с отысканием оптимальности процессов. При этом математическая теория должна отвечать реальной физической модели. Последнее важно, так как учитывает трудности, возникающие перед инженером при освоении и практическом применении глубоко развитой математической теории оптимального управления. Инженер по роду своей деятельности лучше понимает физический аспект этой теории.

Модель «Черного Ящика»

Для более определенной и точной характеристики конструкции системы следует развивать ее модель, преобразуя имеющиеся сведения так, чтобы в результате получить более удобную форму модели, включая в модель по мере необходимости дополнительные сведения.

Важную для человека роль играют наглядные, образные, визуальные модели. Зачастую сведений о внутреннем устройстве системы нет. Поэтому ее можно изобразить в виде непрозрачного «ящика», выделенного из окружающей среды. Эта, максимально простая, модель по-своему отражает два следующих важных свойства системы: целостность и обособленность от среды.

В определении системы косвенно говорится о том, что хотя «ящик» и обособлен, выделен из среды, но не является полностью от нее изолированным.

В самом деле, ведь достигнутая цель – это запланированные заранее изменения в окружающей среде, какие-то продукты работы системы, предназначенные для потребления вне ее. Иначе говоря, система связана со средой и с помощью этих связей воздействует на среду. Изобразим связи в виде стрелок, направленных от системы в среду. Эти связи называются выходами системы. Кроме того, в определении имеется указание и на наличие связей другого типа: система является средством, поэтому должны существовать и возможности ее использования, воздействия на нее, т.е. и такие связи со средой, которые направлены извне в систему. Изобразим эти связи также в виде соответствующих стрелок, направленных от среды в систему, и назовем их входами системы.

В результате мы построили модель системы, которая получила название черного ящика (рис. 1.1). Это название образно подчеркивает полное отсутствие сведений о внутреннем содержании «ящика»: в этой модели задаются, фиксируются, перечисляются только входные и выходные связи системы со средой (даже «стенки ящика», т.е. границы между системой и средой, в этой модели обычно не описываются, а лишь подразумеваются, признаются существующими). Такая модель, несмотря на внешнюю простоту и на отсутствие сведений о внутренности системы, часто оказывается полезной.

Рис.1.1. Модель «Черного ящика»

Во многих случаях достаточно содержательного словесного описания входов и выходов; тогда модель «черного ящика» является просто их списком. Например, бытовая модель телевизора такова: входы – шнур электропитания, антенна, ручки управления и настройки; выходы – экран кинескопа и звукодинамики. В других случаях требуется количественное описание некоторых или всех входов и выходов. Пытаясь максимально формализовать модель «черного ящика», приходим к заданию двух множеств Х и Y входных и выходных переменных, но никаких других отношений между этими множествами фиксировать нельзя (иначе это уже будет не «черны», а прозрачный ящик).

Date: 2015-05-23; view: 820; Нарушение авторских прав