ТС считается описанной, если заданы ее функция и структура. Под функцией ТС здесь понимают порядок протекания процессов в системе. Структура системы определяет состав и взаимосвязь компонентов ТС. Подход к проектированию ТС, который основан на доминировании функции над структурой ТС, называют функциональным подходом к проектированию, или проектированием «сверху – вниз». С другой стороны, когда при проектировании за отправную точку берут сначала не функцию ТС, а элементную базу, из которой будет проектироваться и изготавливаться система, то такое проектирование называют проектированием «снизу – вверх». Можно сказать, что в основе таких противоположных подходов поставлен вопрос: в первом случае – «Что мы хотим получить?», во втором – «Что мы можем получить?».
Технические системы являются, как правило, сложными системами. Традиционный путь решения проблемы сложности заключается в использовании методов аппроксимации и декомпозиции.
В первом случае исходная ТС (или ее компоненты) заменяется (аппроксимируется) другой, более простой для анализа, системой. Во втором случае (при декомпозиции) ТС рассматривается как иерархическая структура, которая может быть разделена на части, каждая из которых может в дальнейшем рассматриваться в определенной степени независимо от остальных частей системы.
Таким образом, в случае сложных иерархических систем формализация должна быть проведена на каждом уровне детализации такой системы, с использованием абстракции как интеллектуального средства познания.
Примеры формализованного описания технических систем на примере систем автоматического управления представлены на рисунке 1.
Математическое моделирование технических систем.
Слово «модель» происходит от латинского «modus, modulus», что отвечает по смыслу таким понятиям, как мера, образ, способ и т.п.
В наиболее широком смысле слова модель некоторой системы или явления – это специфический объект, создаваемый в форме воображаемого образа, или описания определенными способами, или материального объекта, и отображающий или воссоздающий существенные свойства системы, которую он замещает, с целью исследования исходной системы путем исследования самой модели, поскольку такое исследование модели является более простым с точки зрения реализации исследования самой системы.
Одним из первых применений идеи моделирования было физическое моделирование (макетирование). По мере развития и математизации естественных и технических наук получило развитие математическое моделирование, при котором описание объекта языком математики – математическая модель объекта, исследуется, опять же, математическими методами, то есть путем осуществления определенных математических преобразований математической модели физического объекта.
Математическая модель физического объекта (ТС) – это математическая структура, элементы которой представляются как идеализированные реальные физические объекты, а абстрактные отношения между ними – как конкретные связи между элементами физического объекта.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.