<<
>>

ОСНОВЫ СИНТЕЗА ОБЛИКА ПЕРСПЕКТИВНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ

Цели и характер обоснования облика новой технической системы управления

Процесс создания новых технических систем управления (ТСУ) связан с разработкой требований к ним, которые отра­жали бы качество и эффективность реализации системами своих целевых функций при определенных условиях и спосо­бах применения (использования).

Для выработки этих требований проводится процедура, получившая название технического обоснования перспектив­ной системы. Данная процедура предполагает определение состава и типа элементов будущей системы и их представле­ние наиболее существенными характеристиками, показываю­щими место и роль элементов в системе. На основе этих ха­рактеристик составляется тактико-техническое задание (ТТЗ) промышленности на разработку и производство новой техни­ческой системы.

Тактико-техническое задание содержит:

♦ формулировку цели и задач, выполняемых техниче­ской системой управления;

♦ требования к схеме (порядку) применения;

♦ требования к обеспечивающим элементам (компо­нентам);

♦ условия эксплуатации;

♦ показатели унификации составных частей системы управления;

♦ требования к объему документации, предъявляемой заказчику;

♦ число изделий, предназначенных для испытаний

Заказчик ТСУ

(например, летно-конструкторских). Процесс создания новых технических систем управления (ТСУ) и его участников показан на рис.3 Л[ 16],

Разработчик ТСУ

Выработка требова­ний к ТСУ Техническое обоснование облика ТСУ

Заказчик и разработчик ТСУ

Проектиование

Разработка технического предложения

Составление

тактико- технического задания

Согласование

Разработка эскизного проекта
£

тактико- технического задания

Разработка рабочей документации

Контроль соответствия такти­ко-техническому заданию

Производство опытных образцов ТСУ

Принятие к серийному производству ТСУ

Испытание образцов ТСУ (например,

летно- конструкторские)

Рис.

3.1. Процесс создания новых ТСУ и его участники.

Требования к новым ТСУ определяются в процессе техни­ческого обоснования облика ТСУ, результаты которого долж­ны позволить представить общие черты ТСУ еще до ее реаль-

155

ного выполнения. Поэтому задача технического обоснования облика является задачей системного синтеза.

На этапе технического предложения определяются такти­ко-технические характеристики (ТТХ) объекта проектирова­ния, дается его краткое описание и схема функционирования, выбирается конструктивно-компоновочная схема или ее вари­ант, определяется объем работ, производится оценка произ­водственной и экспериментальной базы, разрабатывается ге­неральный график создания системы и составляется перечень исполнителей-разработчиков.

Рис. 3.2. Система обоснования и выработки тактико-технического задания на ТСУ.

Тактико-технические характеристики ТСУ — это упорядо­ченная по определенному замыслу совокупность количест­венных характеристик ТСУ, определяющих их свойства. В ТТХ могут отражаться такие свойства ТСУ, как производи­тельность, а также массовые, габаритные и прочие характери­стики. В общем случае свойства новых ТСУ могут описывать­ся через показатели их качества или эффективности. Качество ТСУ определяется ее потенциальной пригодностью для вы­полнения задач целевого применения. Эффективность являет­ся свойством процесса применения ТСУ и характеризует спо­собность их достигать цели при своем качестве, условиях и способах применения.

Для этапа эскизного проектирования характерными эле­ментами являются теоретическое и экспериментальное обос­нование главных характеристик, технических и технологиче­ских решений по созданию ТСУ в целом и ее основных час­тей.

На этапе разработки рабочей документации важной зада­чей является подготовка полного комплекта конструкторской документации и комплексной программы экспериментальной отработки создаваемой ТСУ.

На каждом этапе проектирования решаются задачи систем­ного синтеза, представляющих ТСУ с различной степенью де­тализации [4].

В рассматриваемой последовательности этапов проектиро­вания этап обоснования облика перспективной ТСУ представ­ляется в виде верхнего уровня проектных работ, сущность ко­торого раскрыл Г.Блаау «В проекте любой системы можно выделить три уровня: архитектура, исполнение и реализация.

Архитектура системы — это функциональное проявление системы с точки зрения пользователя, под исполнением пони­мается логическое описание внутренней структуры, дающее возможность исполнения этих функций, реализация — физи­ческое воплощение исполнения» [16].

Техническое обоснование облика ТСУ включает описание с помощью специальных требований функционального прояв­ления ТСУ с точки зрения пользователя.

Вышеуказанное позволяет сделать следующий важный вы­вод [16]:

Техническое обоснование облика перспективных ТСУ от­носится к классу задач системного синтеза и представляет собой процесс разработки архи­тектуры сложной ТСУ, исходя из принципов многокритериальности, декомпозиции и ите­ративности.

Общая процедура обоснования облика перспективной ТСУ

Техническое обоснование облика перспективной ТСУ на­правлено на разрешение противоречия между желаемым и возможным, причем желаемое определяется возникшими по­требностями в создании новой ТСУ (задачами системы более высокого уровня), а возможное — уровнем развития науки и техники и внешними условиями применения (эксплуатации), на рис.3.2 в системном представлении показан процесс прове­дения технического обоснования и выработки тактико- технического задания на разработку и производство перспек­тивных ТСУ [16].

Методологической основой технического обоснования об­лика перспективной ТСУ является архитектурное проектиро­вание.

Сущность архитектурного проектирования определена Г.Земанским и состоит в следующем:

«Архитектурное проектирование — это проектирование сверху вниз, определяющее каждую деталь как часть цело­го» [8].

Общую процедура обоснования облика перспективной ТСУ можно представить в виде четырех уровней [16].

Целью первого уровня исследования является установление достаточности множества показателей качества и эффектив­ности проектируемой ТСУ. Первый уровень включает:

♦ формулировку задач технического обоснования;

♦ определение начальных (отправных) значений ха­рактеристик сформулированной задачи качественно­го вида;

♦ определение множества возможных альтернатив ре­шения задачи и выбор наиболее конкурентоспособ­ной;

♦ выбор показателей качества и эффективности для рассматриваемой системы.

Выбор показателей качества и эффективности производит­ся путем сравнивания их с интересующими свойствами проек­тируемой системы. При выявлении несоответствия следует вернуться к этапу формулировки задачи, более тщательно ра­зобраться в ней и дать другую формулировку.

Целью второго уровня исследования является выявление соответствия между типом сформулированной задачи, осо­бенностями математической модели исследуемой системы и методами ее решения. Второй уровень включает:

♦ разработку математической модели ТСУ (модели ис­ходных данных) и проведение на ней экспериментов;

♦ выбор математических методов обработки матема­тических экспериментов, формирование с их помо­щью технического облика ТСУ (порождающей мо­дели) и проведение на ней исследований.

Соответствие между типом сформулированной задачи, особенностями математической модели и методами ее реше­ния часто нарушается из-за невозможности или неумения по­добрать математические методы обработки результатов мате­матического эксперимента и формирования облика системы. В таком случае необходимо скорректировать задачу до уровня своих возможностей или знаний, пусть даже за счет потери качества решения, но это будет методически грамотно и мате­матически корректно, а в итоге — правильно.

Целью третьего уровня является достижение соответствия между решениями частных подзадач. Это соответствие пред­полагает выполнение требований, сформулированных по ре­зультатам решения задачи вышестоящего иерархического уровня.

Третий уровень включает:

♦ декомпозицию задачи технического обоснования (выдачу исходных данных на нижние иерархические уровни и проведение на них исследований);

♦ согласование решений всех иерархических уровней с использованием принципа итеративности;

♦ исследование технического облика ТСУ в организа­ционном и экономическом аспектах.

Целью четвертого уровня является исследование полного множества альтернативных вариантов и принятие решений по облику перспективной ТСУ. Четвертый уровень включает:

♦ рассмотрение каждой из возможных альтернатив системы и получение области возможных решений;

♦ разработку математической модели принятия реше­ний (структурированной модели) и определение наи­лучшего облика ТСУ.

Если ни одно из полученных решений множества альтер­нативных вариантов не удовлетворяет требованиям, то возни­кает необходимость в изменении формулировки задачи. При этом возможны два выхода: переформулировать задачу при тех же самых требованиях, используя информацию, получен­ную при предыдущих исследованиях, или выйти на уровень вышестоящей системы с обоснованной просьбой изменения требований к выполняемой задаче.

<< | >>
Источник: Мухин В.И.. Исследование систем управления: Учебник для вузов / В.И. Мухин — М.: Издательство «Экзамен»,— 384 с.. 2003

Еще по теме ОСНОВЫ СИНТЕЗА ОБЛИКА ПЕРСПЕКТИВНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ:

  1. 5.5. Исследования методами управленческого бухгалтерского учета
  2. ПРЕДИСЛОВИЕ
  3. ЗАДАЧИ СИНТЕЗА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
  4. ОСНОВЫ СИНТЕЗА ОБЛИКА ПЕРСПЕКТИВНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ
  5. Метод эвристического прогнозирования (МЭП)
  6. Глава 4. СОВРЕМЕННАЯ (ПОСТМОДЕРНИСТСКАЯ) ПОЛИТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
  7. Глава 2. СРАВНИТЕЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ЛИДЕРСТВА
  8. 2. 2 Осуществление и организация ОВД предупреждения преступлений