Типовая структура сложной системы

Обобщенную структуру сложной системы можно представить в виде треугольной структуры (смотри рисунок №1).

Уровни: О, 1, 2, 3, 4.

О — объект управления, который тоже является сложным, например, состоящим из восьми подсистем О.1 – О.8.

На рисунке №1:

Х₁ – Х₈ — регулируемые переменные.

r₁ – r₈ — регулирующее воздействие.

И — информация. У — уставка, управления.

1 — уровень локального регулирования.

Используются аналоговые или цифровые (например, микропроцессорные системы из следующего семестра) Системы Автоматического Регулирования (САР), которые осуществляют непосредственное регулирование объектами О.1 – О.8.

2 — уровень локальной оптимизации.

Рисунок №2

Здесь оптимизаторы Системы Автоматического Управления (в них уставка вырабатывается ВК) или Автоматизированные Системы Управления (в них уставка определяется человеком совместно с ВК, который нужен для усиления интеллекта человека) осуществляют оптимальное управление локальными регуляторами первого уровня в соответствии с частными критериями.

3 — уровень координации.

Здесь реализуется второй признак иерархии.

4 — уровень оперативного управления

ЛПР — лицо, принимающее решение.

Общая цель работы системы трансформируется в конкретные уставки нижним уровням, распределяются ресурсы, принимаются решения в нештатных ситуациях и др.

Основой для решения являются мощные ВК и «быстрые» математические модели.

1.4 Эквивалентная структура сложной системы (Даймонд–структура)

Структуру треугольного типа можно представить в виде структуры ромбовидного типа (смотри рисунок №2).

В данной структуре разделены информационная и управляющая (уровни принятия решения) функции.

1. Такое преобразование обеспечивает наглядность, так как разделены информационная и управляющая функции.

2. Возможность выполнять вертикальный разрез системы и проводить анализ и синтез динамических структур САУ или АСУ.

3. Выполнять горизонтальное сечение и решать задачи статического расчета на заданном уровне (информационном или управляющем).

4. Формализовать процессы информационные и управляющие, что облегчает работу математической модели системы.

На рисунке №2:

~ ~

1.1 – 1.8 — датчики (измерительные устройства локальных регуляторов).

~ ~ ~ ~ ~

2.1 – 2.4; 3.1 – 3.2; 4.1 — информационные системы соответствующих уровней.

/\ /\

1.1 – 1.8 — собственно локальные регуляторы САР без датчиков.

/\ /\ /\ /\ /\

2.1 – 2.4; 3.1 – 3.2; 4.1 — соответствующие подсистемы без информационных подсистем.

АСУ — характерный пример сложной системы (СС). В частности АСУТП.

Раздел 2. АСУТП.

АСУТП — человеко-машинная система, обеспечивающая сбор и обработку информации для оптимизации управления технологическим (техническим) процессом (объектом) в соответствии с принятым критерием.