Декомпозиция системы

При построении блочной модели мы разделяем ее функции на логические подфункции с более высоким уровнем детализации. Каждая модель может быть разделена на блоки, а блоки — на подблоки. Этот процесс деления блоков на подблоки продолжается до необходимого уровня детализации описания системы. Таким образом, модель функционально подразделяется на подмодели. Используя современные языки программирования, можно получить модель, максимально приближенную к изучаемой системе (как в структурном, так и в терминологическом отношении). Подблоки отражают в модели дальнейшее разделение на элементы и соответственно называются SЕРАRАТОR, ЕМКОСТ1 и т.п.

Далее выясняется, какие классы объектов должны находиться в модели и какими параметрами каждый из них характеризуется; выбираются входные и выходные переменные. Обычно выходные переменные модели выбрать нетрудно, так как они определяются уже в процессе формулировки целей моделирования. Чем меньше входных переменных, тем легче процесс моделирования. Однако, если входных переменных слишком мало, модель может стать неадекватной реальности, если слишком много,— из-за недостаточного объема памяти ЭВМ или сложности вычислительных процедур машинная* имитация оказывается нереализуемой.

Если некоторые первоначально выбранные подсистемы оказываются чрезмерно сложными, каждую из них расчленяют (с сохранением связей) на конечное число более мелких подсистем нижнего уровня. Процедуру расчленения подсистем продолжают до получения таких подсистем, которые в условиях данной задачи будут признаны достаточно простыми и удобными для непосредственного математического описания. Подсистемы, не подлежащие дальнейшему расчленению, являются, как это сказано выше, элементами сложной системы. Таким образом, в общем случае сложная система является многоуровневой, состоящей из взаимосвязанных элементов, объединяемых в подсистемы различных уровней.

Использование понятия многоуровневой системы существенно расширяет возможности формального описания и моделирования объектов материального мира. При этом объекты большой сложности становятся предметом системного анализа, точного математического расчета. Они могут быть подвергнуты (с помощью ЭВМ) различным количественным исследованиям.

Представление исследуемого объекта в виде многоуровневой конструкции из элементов обычно называют структуризацией объекта. Структуризация — первый шаг на пути формального описания сложной системы. Другие необходимые шаги связаны с формализацией элементов системы и взаимодействий между ними. В структурированной системе объектами материального мира являются только элементы.

При декомпозиции сложных промышленных систем удобно расчленять их на типовые элементы, в которых протекают сходные между собой технологические процессы. Для выделения типовых элементов (процессов) и определения их природы используют несколько основных критериев:

общность математического описания (модели) процессов, т. е. идентичность материальных и энергетических связей. Такая общность модели учитывает физико-химические особенности процессов;

общность аппаратурно-технологического оформления процессов, отражающая их целевое назначение и условия реализации;

общность особенностей автоматического управления, которая связана с природой процессов.

Date: 2015-07-01; view: 590; Нарушение авторских прав