Исследование систем управления. Основы и принципы системотехники (конспект лекций)

Бесплатная техническая библиотека

КОНСПЕКТЫ ЛЕКЦИЙ, ШПАРГАЛКИ
Бесплатная библиотека / Справочник / Конспекты лекций, шпаргалки

Исследование систем управления. Основы и принципы системотехники (конспект лекций)

Конспекты лекций, шпаргалки

Справочник / Конспекты лекций, шпаргалки

Комментарии к статье

Оглавление (развернуть)

Лекция 6. Основы и принципы системотехники

Системотехника - научное направление, охватывающее изучение процессов:

▪ создания:

▪ испытания:

▪ эксплуатации сложных систем.

Системотехника выявляет устойчивые причинно-следственные связи между объектами, процессами и величинами и устанавливает принципы существования и действия сложных систем.

Концепция системотехники состоит в упрощении сложных систем. Выделяют 3 основных принципа системотехники.

▪ физичности;

▪ моделируемости;

▪ целенаправленности.

Принцип физичности: всякой системе (независимо от ее природы) присущи физические законы (закономерности), возможно, уникальные, определяющие внутренние причинно-следственные связи, существование и функционирование. Никаких других законов (кроме физических) для объяснения действия систем любой природы (в том числе живых) не требуется. Принцип основан на следующих постулатах:

▪ целостности, система - целостный объект, а не множество подсистем, который допускает различные членения на подсистемы.

В основе этого постулата лежит принцип о недопустимости потери понятий ни при композиции (объединении подсистем в систему), ни при декомпозиции (делении системы).

Если сумма частей равна целому, системы называют аддитивными относительно данного членения, если сумма больше целого - супераддитивными, если сумма меньше целого - субаддитивными.

Постулат целостности применяется в раскрытии и накоплении сведений о системных свойствах на всех этапах исследования и в обобщении их в понятия, а затем - в применении этих понятий к подсистемам при исследовании их порознь после декомпозиции. Выявление целостности состоит из изучения:

▪ всех взаимосвязей внутри системы;

▪ взаимосвязей системы со средой;

▪ системного свойства;

▪ его содержания;

▪ механизма образования;

▪ свойств подсистем, подавляемых общесистемным свойством, механизма этого подавления и условий в которых он теряет силу;

▪ автономности: сложные системы имеют автономную пространственно- временную метрику (группу преобразований) и внутрисистемные законы сохранения, определяемые физическим содержанием и устройством системы и не зависящие от внешней среды. Суть этого постулата состоит в том, что каждая система расположена в адекватном ей геометрическом пространстве (реальном, функциональном, мыслимом) и, ограничиваясь метрическими пространствами, каждому классу систем (конкретной системе) можно приписать метрику, определяемую соответствующей группой преобразований. Это - автономная метрика системы, либо автономная группа преобразований.

Введение метрики означает создание модели геометрии системы, чем ближе эта модель к истинной геометрии системы, тем проще представление системы.

Принцип моделируемости: представление сложных систем в виде множества моделей. Модель, ориентированная на определенную группу свойств сложной системы, всегда проще самой системы. Принцип содержит 3 постулата.

▪ дополнительности: сложные системы, находясь в различных средах (ситуациях), могут проявлять различные системные свойства, в том числе альтернативные (т. е. несовместимые ни в одной из ситуаций по отдельности). Например, электрон в одних взаимодействиях проявляет себя как частица, в других - как волна;

▪ действия: реакция системы на внешнее воздействие имеет пороговый характер. Таким образом, для изменения поведения системы требуется прирост воздействия, превосходящего некоторое пороговое значение. Такие изменения могут быть связаны с энергетикой, веществом и информацией, которые, накапливаясь, проявляют свое влияние скачкообразно, путем качественного перехода;

▪ неопределенности: максимальная точность определения (измерения) свойств системы зависит от присущей данной системе области неопределенности, внутри которой повышение точности определения (измерения) одного свойства влечет за собой снижение точности определения другого (других). Существует область неопределенности, в пределах которой свойства могут быть описаны только вероятностными характеристиками.

Принцип целенаправленности: целенаправленность - функциональная тенденция, направленная на достижение системой некоторого состояния либо на усиление (сохранение) некоторого процесса. При этом система оказывается способной противостоять внешнему воздействию, а также использовать среду и случайные события.

Принцип учитывает постулат выбора: сложные системы обладают способностью к выбору поведения и, следовательно, однозначно предсказать способ действия и определить их состояние невозможно ни при каком знании свойств системы и ситуации.

Данный постулат позволяет сложной системе в соответствии с ее целенаправленностью использовать редкие благоприятные события, возникающие во взаимодействии со средой, блокируя остальные (неблагоприятные) события и процессы.

Автор: Шевчук Д.А.

<< Назад: Общая теория систем

>> Вперед: Моделирование как подход к исследованию систем управления

Рекомендуем интересные статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки:

▪ Нормальная анатомия человека. Конспект лекций

▪ Психология труда. Шпаргалка

▪ История культуры. Шпаргалка

Смотрите другие статьи раздела Конспекты лекций, шпаргалки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Машина для прореживания цветов в садах 02.05.2024

В современном сельском хозяйстве развивается технологический прогресс, направленный на повышение эффективности процессов ухода за растениями. В Италии была представлена инновационная машина для прореживания цветов Florix, созданная с целью оптимизации этапа уборки урожая. Этот инструмент оснащен мобильными рычагами, позволяющими его легко адаптировать к особенностям сада. Оператор может регулировать скорость тонких проводов, управляя им из кабины трактора с помощью джойстика. Такой подход значительно повышает эффективность процесса прореживания цветов, обеспечивая возможность индивидуальной настройки под конкретные условия сада, а также сорт и вид фруктов, выращиваемых на нем. После двухлетних испытаний машины Florix на различных типах плодов результаты оказались весьма обнадеживающими. Фермеры, такие как Филиберто Монтанари, который использовал машину Florix в течение нескольких лет, отмечают значительное сокращение времени и трудозатрат, необходимых для прореживания цветов. ...>>

Усовершенствованный микроскоп инфракрасного диапазона 02.05.2024

Микроскопы играют важную роль в научных исследованиях, позволяя ученым погружаться в мир невидимых глазу структур и процессов. Однако различные методы микроскопии имеют свои ограничения, и среди них было ограничение разрешения при использовании инфракрасного диапазона. Но последние достижения японских исследователей из Токийского университета открывают новые перспективы для изучения микромира. Ученые из Токийского университета представили новый микроскоп, который революционизирует возможности микроскопии в инфракрасном диапазоне. Этот усовершенствованный прибор позволяет увидеть внутренние структуры живых бактерий с удивительной четкостью в нанометровом масштабе. Обычно микроскопы в среднем инфракрасном диапазоне ограничены низким разрешением, но новейшая разработка японских исследователей позволяет преодолеть эти ограничения. По словам ученых, разработанный микроскоп позволяет создавать изображения с разрешением до 120 нанометров, что в 30 раз превышает разрешение традиционных м ...>>

Воздушная ловушка для насекомых 01.05.2024

Сельское хозяйство – одна из ключевых отраслей экономики, и борьба с вредителями является неотъемлемой частью этого процесса. Команда ученых из Индийского совета сельскохозяйственных исследований – Центрального научно-исследовательского института картофеля (ICAR-CPRI) в Шимле представила инновационное решение этой проблемы – воздушную ловушку для насекомых, работающую от ветра. Это устройство адресует недостатки традиционных методов борьбы с вредителями, предоставляя данные о популяции насекомых в реальном времени. Ловушка полностью работает за счет энергии ветра, что делает ее экологически чистым решением, не требующим электропитания. Ее уникальная конструкция позволяет отслеживать как вредных, так и полезных насекомых, обеспечивая полный обзор популяции в любой сельскохозяйственной зоне. "Оценивая целевых вредителей в нужное время, мы можем принимать необходимые меры для контроля как насекомых-вредителей, так и болезней", – отмечает Капил ...>>

Случайная новость из Архива

Новое состояние материи: кристалл из бозонов 19.06.2023

Группа физиков из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре совершила сенсационное открытие, раскрывая тайны уникального материала, созданного из бозонов. До сих пор научное сообщество сосредотачивалось на изучении фермионов - субатомных частиц, отвечающих за стабильность и взаимодействие вещества. Однако последний прорыв открывает новую главу исследования особых свойств бозонов и расширяет наши знания в области элементарной частицовой физики.

Путем наложения решеток диселенида и дисульфида вольфрама в специальной скрученной конфигурации, известной как муаровый узор, ученые создали высокоупорядоченный кристалл бозонных частиц, называемых экситонами. Это привело к возникновению нового состояния вещества, которое было названо "бозонным коррелированным изолятором".

Бозоны отличаются от фермионов своим уникальным поведением. В то время как фермионы не могут занимать один и тот же энергетический уровень, бозоны легко разделяют его, что приводит к их особым свойствам.

Профессор Ченхао Цзинь, эксперт в области физики конденсированных сред из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, объясняет: "Бозоны имеют способность занимать один и тот же энергетический уровень, в то время как фермионы этого избегают. Это различие формирует основу Вселенной, которую мы наблюдаем".

Для наблюдения и идентификации экситонов в материале исследователи применили метод "спектроскопии зонда накачки". Путем накладывания двух решеток и интенсивного освещения ученые стимулировали образование и взаимодействие экситонов. Этот метод предоставил возможность изучать поведение экситонов и выявить их свойства.

Интересно отметить, что увеличением плотности экситонов они становились неподвижными из-за сильного взаимодействия, что приводило к формированию высокоупорядоченного кристаллического состояния и изолирующего эффекта. В результате корреляции между этими бозонными частицами при определенной плотности они организовались в симметричный и зарядно-нейтральный изолятор. Это открытие является первым случаем, когда такой материал был создан в реальной системе вещества, а не только в синтетических условиях.

Ученые отмечают: "Мы установили корреляцию, которая привела бозоны в высокоупорядоченное состояние. Мы создали платформу для изучения бозонов в реальных материалах, которая ранее не существовала".

Другие интересные новости:

▪ Вред подгоревшей пищи

▪ Графический ускоритель AMD Radeon R7 260

▪ Лесных пожаров стало меньше

▪ Защищенный ПК Connect Tech ESG501

▪ Умная стиральная машина Xiaomi

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Личный транспорт: наземный, водный, воздушный. Подборка статей

▪ статья Летающие тарелки. Советы моделисту

▪ статья Существуют ли сейчас семь чудес света? Подробный ответ

▪ статья Монтажник электрооборудования. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Трехканальная цветомузыкальная приставка с компрессорами. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Яичный мешок. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

All languages of this page

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте