Понятие системы. Свойства системы. Типы систем. Хар-ки систем

Система - совокупность или множество связанных между собой элементов.

Свойства систем:

1. Целостность и членимость. Система сост из отдельных взаимодействующих частей, к-е мб разнородными и разнокачественными, но обязательно совместными, при этом система рассматривается как единое целое.

2. Наличие связей. между эл-тами системы имеются существенные устойчивые связи. Связь мб также между эл-тами и их св-ми, только между св-ми. Характеристики связи:

А) физическое наполнение (связи мб вещественные, энергетические, информационные, смешанные и ненаполненные)

Б) направленность связи(связи мб прямые, обратные, контрсвязи и нейтральные)

В) Мощность связи

Г) Роль в системе

3. Свойства организации. При формировании связи складывается структура изучаемой системы и св-ва эл-тов преобразуются в функцию,к-я и определяет состав и взаимосвязь между эл-тами и их св-ми в системе, те определяет организацию в системе.

4. Итегративное св-во.Системы не сводяся к простой совокупности отдельных своих эл-тов и расчленив систему на отдельные части и изучая их отдельно нельзя познать все св-ва системы в целом.

Типы систем:

1. По природе и организованности:

А)Естественная - существуют в объективной действительности

Б)Искусственная – создана человеком

В)Идеальная – мысленно-воображаемая модель, которая и отображает идеальный мир.

2. По степени организованности

А) Казуальная – нет цели, их движение осуществляется в результате причинно-следственных связей

Б) Целенаправленные – присуща цель существования, способна к выбору своего поведения в зависимости от поставленной цели

Характеристики систем:

1. Поведение – способность системы переходить из одного состояния в другое

2. Равновесие – способность системы сохранять состояние при отсутствии внешнего воздействия

3. Устойчивость – способность системы возвращаться в состояние равновесия после того, как она была выведена из этого состояния под действием внешнего воздействия

4. Развитие системы – поведение системы, к-е приводит к улучшению состояния системы согласно какому-либо критерию.

Понятие управления(У). Общее уравнение У. Критерий качества. Оптимальное У. Причины приближенного решения задач моделирования управления. Основные положения при разработке систем управления.

Суть управления в том, что оно является вмешательством в естественный ход пр-са м в его изменение. Управление – это организация того или иного пр-са, к-я обеспечивает достижение поставленных целей.

Некоторые величины, используемые в управлении в силу физических особенностей не могут или не должны превосходить конкретных пределов. Математически они выражаются в виде систем уравнений или неравенств. Математическое выражение, дающее оценку степени выполнения наложенных требований называют критерием качества управления.

Способ управления удовлетворяющий требованиям и ограничениям и обращающий в min критерий качества управления называется оптимальным управлением.

В реальных задачах задачи управления решаются приближенно т.к.:

1. Точные ур-я связи обычно не известны и заменяются ур-ми мат.модели изучаемой системы q^*=q^*()

2. Неточность данных о состоянии объекта Х и воздействия определенной среды Q. Она может возникнуть по след. 2м причинам:

А)в мат.модели входят только те величины, к-е можно наблюдать и измерять в пр-се управления

Б)в наблюдаемом уже сод-ся измерения и ошибки, возникшие в пр-се передачи и преобр-я инф.

3. Приближенные ограничения

4. Ошибки управления, к-е связаны с конкретной реализацией упр.воздействия. Как показатель эффективности можно использовать: Q= -разность между расчетными и действит.значениями целей.

Задача управления: выбрав идеальный вектор состояния , необходимо найти и реализовать вектор упр.воздействий , к-й обеспечивает наивысшее качество управления в смысле экстремума функционала Q при наличии заданных ограничений.

Основные положения, к-е необх.исп-ть при разработке систем управления:

1. Для каждой СУ дБ четко сформулированы цели (1 или несколько), и определено конечное состояние объекта упр.

2. У каждой СУ дБ свобода выбора траектории движения к конечной цели.

3. Чтобы выбрать наилучшую из возможных траекторий движения, система должна иметь способ их сравнения.

4. СУ должна располагать опред.ресрсами, к-е обеспечивают реализацию упр.воздействий и ведут движение системы по заданной траектории.

5. Чтобы принять решение о необх.упр.воздействий, нужно иметь действит.сведения о состоянии системы.

6. Чтобы из набора возможных упр.возд. выбрать наиболее целесообразные, необх.иметь сведения о поведении системы под действием этих воздействий. Для этого необх.мат.модель изучаемой системы.

Все параметры, вх.в ур-е связи, в реальных задачах зависят от времени, поэтому логично добавить время в ур-е связи. q=q(,t), t можно рассматривать как непрерывное, так и дискретное на интервале времени.

В общем случае сов-ть зависимостей вых.хар-к системы от t наз-ся вых.траекторией, а q(t)-закон функционирования системы. Этот закон мб задан в виде функции, функционала, логических или табл.условий, алгоритмических и тд.