Исследование систем управления - страница 23



Для исследования систем управления важно знать исчерпывающую характеристику системы. Различают пять типов системных представлений: микроскопическое, функциональное, макроскопическое, иерархическое и процессуальное. Микроскопическое представление системы основано на интуитивном понимании ее как множества наблюдаемых и неделимых величин (элементов). Часто система интерпретируется как множество наблюдаемых и измеряемых величин. Такая интерпретация основана на том, что система как предмет исследования выделяется из объекта. Затем из объекта выделяются интересующие исследователя величины, которые и представляют систему. Центральным для микроскопического представления системы является понятие элемента, которое используется в науке как символ неделимости. Конечно, в общем виде элемент лишь относительно неделим, однако для данной системы он является абсолютно неделимым. В принципе абсолютно неделимых элементов нет, однако в каждом конкретном случае проектирования системы элемент принимается не делимым. Структура системы фиксирует выбранных элементов и их связи. Под функциональным представлением системы понимается совокупность действий (функций), которые необходимо выполнять для реализации целей функционирования системы. Это представление также основано на понятии элемента. Элементы имеют свойства, которые могут быть разделены на свойства первого порядка и свойства второго порядка. Свойства первого порядка – это те свойства, ради которых данный элемент включается в систему для выполнения общей цели, стоящей перед всеми ее элементами. Свойства второго порядка – это те нежелательные свойства, которые привносит с собой элемент в систему (например, свойством второго порядка для усилителя являются нелинейные искажения усиливаемого сигнала, для транзистора – низкая надежность, для электронных ламп – чувствительность к перегрузкам и т.д.). Макроскопическое представление системы – это понимание системы как целого. Здесь центральным является понятие системного окружения. У.Р.Эшби и И. Клир берут содержание этого понятия из биологических представлений отношения: «организм – среда». Так, у У.Р.Эшби окружающая среда системы – это те переменные, которые изменяются в результате поведения организма. Понятие «системное окружение» имеет принципиальное значение для определения системы, так как реальная система не может существовать вне системного окружения (среды), а окружающаяся среда представляет собой ту систему, в рамках которой выбраны интересующие нас объекты. Следовательно, система может быть представлена множеством внешних связей со средой. Иерархическое представление системы: в этом плане система понимается как иерархическая упорядоченность. Иерархическое представление системы основано на понятии подсистемы, или единицы, которое следует отличать от понятия «элемент». Следовательно, система может быть представлена в виде совокупности единиц, составляющих системную иерархию. Система, если она не предельная единица, не может быть разложена на элементы. Единица обладает функциональной спецификой целого (системы). Процессуальное представление системы предполагает ее понимание как последовательности состояний во времени. Основным понятием здесь является понятие периода жизни – временной интервал, в течение которого данная система существует. Период жизни Т разбивается на ряд состояний S