Каноническое представление информационной системы, агрегатное описание

Методы представления информационной системы

ТЕМА 2. ДИНАМИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ

В данном разделе рассмотрены методы представления информационных систем и моделирования их динамики.

Схема классификации методов приведена на рис. 2.1.

Рис. 2.1. Классификация методов исследования систем управления

Общее определение агрегата – унифицированная модель для написания функций разнородных элементов систем. Динамика всей системы раскрывается через динамику сопряжённых между собой агрегативных элементов. Агрегативные характеристики:

T – множество моментов времени.

Z – состояние системы.

X – входной сигнал.

Y – выходной сигнал.

Наряду с состоянием в момент времени t вводится состояние в момент (t + 0), в который агрегат может перейти за малое количество времени. Вид операторного перехода зависит от того, поступят или нет в данный промежуток времени входные сигналы.

Пусть t_s – момент поступления сигнала X(t_s), тогда оператор перехода можно записать в следующем виде:

Z(t_s + 0) = H₁[t_s, Z(t_s), X(t_s)], t_s Î T.

Состояние агрегата на интервале (t_s, t_{s + 1}] будет иметь вид:

Z(t) = H₂[t, t_s, Z(t_s + 0)], t Î (t_s, t_{s + 1}].

Во множестве состояний Z выделим такое подмножество Z^(y), что если Z(t^*) достигает подмножества Z^(y), то момент t^* является моментом выдачи выходного сигнала, который определяется по формуле:

y(t^*) = G[t^*, Z(t^*)].

В некоторых случаях возможны изменения агрегата в момент выдачи выходного сигнала, для учёта этого вводится H₃:

Z(t), Z^(y), Z(t + 0) = H₃[t^*, Z(t^*)].

Совокупность H₁, H₂ и H₃ задаёт ранее рассматриваемую H.

H и G определяют модель функционирования агрегата. Процесс функционирования агрегата в основном состоит из скачков состояний системы в моменты поступления входных сигналов и выдачи выходных сигналов H₃.

Агрегативное описание функционирования системы даст универсальные и различные математические модели. Функционирование элементов может быть сведено к агрегативному представлению. Для создания агрегативной модели ИС необходимо:

1. Разработать агрегативную модель элементарной системы.

2. Построить модель сопряжённого агрегата.