Система технических назначений. Общая схема построения и классификация.

 

 

Система технического назначения – это особая категория технических средств, которая выделяется из общей массы технических средств некоторыми признаками:

Сложное технического назначения всегда делится на составные части;

Между составными частями, а так же системой и внешней средой возникает определённые связи, которые используются для передачи вещества, энергии, информации. Иногда составные части соединены каналами.

Составные части представляют из себя целостную совокупность составных частей;

Составная часть обладает интегративными свойствами, присущая только для этой составной части.

 

Свойства системы:

• Функциональность;

• Обязательно структурой;

• Цикличность;

 

Система подразделена на подсистемы (часть системы, которая имеет самостоятельные функции назначения, но не обладает интегративными свойствами системы).

В технике и электрики выделяются подсистемы – агрегаты.

Субблок – субподсистема, меньше чем подсистема.

 

В технике используется следующие правило при деление на составные части – пределом деление является меньший элемент.

Сменный элемент – это элемент, который типизирован по своим характеристикам и может быть заменён в системе непосредственно в местах её его эксплуатации.

 

В современных системах выделяют 3 вида связи:

• Связи механические – механическое взаимодействие.

• Связи электрические – предназначены для передачи электрической энергии или электрического сигнала. Отличительные признаки – наличие прямых контактов.

• Связи электромагнитные – каналы передачи информации по эфиру.

Оптоволоконная система используются одновременно в электрических и электромагнитным системах.

 

Для различных система существуют различные циклы с той или иной протяжённостью.

Технические требования предъявляемые к системам.

При создание систем кладутся технические требования, которые оформляются в виде заданий. Технические задания разрабатываются со строгими стандартами к техническим заданиям.

Главным разделением является – разделения функциональных требований.

В разделе функциональных требований с помощью языков средств задаётся функционально – лингвистическое разделение средств.

Самостоятельное разделение теоретического задания определяется морфологическими требованиями к системе.

Морфологические требования к системе задаются составными системами, обычно задаются пред. составными системами.

Те части системы, которые не попали в морфологическом описание определяются на технической структуре функциональной декомпозиции системы.

 

Функциональные требования
Основные	Вспомогательные
Определяют техническое обличие объекта	Основная категория, которая дополняет основную функцию и направлены на обеспечения дополнительных функций систем.

 

Параметрические требования

Задают параметрическую функциональность системы

Конструкционные требования – определения массы – габаритные характеристики системы, масса – габариты подсистемы.

Масса, габариты, характеристики определяют протяженность связи.

В конструктивных параметрах устанавливаются по каким группам жёсткости создаются системы.

Рядом с конструкцией идут климатические требования (-5 - +30)

 

Требования надёжности:

по средства безопасности работы;

восстановления;

по вероятности безотказности работы по истечению некоторого промежутка времени

 

Именно здесь задаётся классификация дефектов системы.

 

Дефекты
Сбои – временный отказ в работоспособности, с течением некоторого времени способное восстановить нормальный режим работы	Отказ – отказ от работы вообще

Здесь же формируются требования по восстановлению системы и формируются требования к запасному имуществу и принадлежности (ЗИП).

 

По видам обеспечения:

• Конструктивно измерительные приборы

• Контролируемые

Сдача системы производится по специальным программам допущения и программ испытания (ряд конструктивно проводимых тестов, которые помогают определить работоспособность)

 

Структура систем и методы её задания

Под структурой системы понимается совокупных выделенных связей между элементами составных частей, совокупных связей между объектами и окружающей средой, совокупных отношений.

 

Различают два способа задания структур:

• Построения структурно функциональных схем

• Построения графов

 

Структурно функциональная схема - представляет из себя множество частей систем. Эти части выражаются в виде прямоугольников с приписанными функциями. Составной элемент на структурно функциональной схеме является результатом функциональностей деталей по исходно заданных требований по заданным морфологическим требованиям.

 

Структурно функциональная схема

 

Процесс синтеза функциональности схем – обладать инженерной базой.

Процесс синтеза структуры функциональной схемы – творческий процесс.

 

Совершенно не обязательно, чтобы одна и тоже функция реализовались одними и теме же средствами.

Критериями при выборе конкретными функциональности системы являются стоимость системы и параметрические характеристики и надёжность составляющей.

 

- симплексная связь – это связь по которой информация передаётся строго в одной направление.

 

- полудуплекс – это симплекс в котором передача информации происходит по времени то в одну сторону то в другую.

- полный дуплекс – это связь при которой происходит одновременная передача в обе стороны.

 

 

Достоинство:

Высокая надёжность;

Альтернатива структурно функциональной схеме – графы (имеют вершины (рёбра и дугу))

 

 

Рёбра – для отображения дуплексных и полудуплексных связей;

Дуги – для симплексных.

 

 

 

Обычно графы используют как вторичное средство, когда построена структурно функциональная схема.

 

Структурно функциональная композиция - это процесс разложения исходных функций лингвистических требований на материально составные части для обеспечения их реализации.

Обычно при рассмотрение структуры определяется возможные системное состояния – определяется положение самой системы или её состояние частей характерных набором параметров.

Подсистемное состояние – понимается определённое положения самостоятельных систем или её частей характеризующий набор параметров. Переход из одного состояния в другой характеризуют подситемные события.

Совершившийся факт обработки информации.

 

Общая схема построения систем

 

 

 

 

ЧЧ- чувствительная часть

ФЧ – функциональная часть

ИЧ – исполнительная часть

 

Все системы, которые относятся к системам технического назначения имеют одну и туже укреплённую структуру.

Укреплённая функциональная структура системы представлена на чертеже

ЧЧ- обеспечивает приём входящих воздействий ()

 

Все сигналы нумеруются от 0 до ….

 

Средняя составная часть функциональной части (ФЧ) обеспечивает связь реализации всех функций систем

 

 

С реализацией функции может быть связана внутренние состояние системы. В результате работы подклюю 44 формир. Реализации системы (У)

 

Организуется множество контрольных точек. Наблюдения сигналов и внутреннего состояния (наиболее важных)

Количество контрольных точек определяется заданием.

 

Система
Комбинационная	С памятью
Вектор У определяется по вектору Х, Z=0 (вектор внутреннего состояния) – система без памяти.	Вектор Y=B(X, Z), Z= C(X) Учитывает предысторию процессов.

Для контрольных точек соблюдают наблюдаемость.

 

Условия наблюдаемости сигнала:

• Условия проявления нормальные или дефект состояния составной части системы

• Исправность, работоспособность, дефект должна транспортировать контрольная точка.

• В контрольной точки должна производиться регистрация события.

 

В нормальных условиях или в условиях нормального функционирования представляет, что выделенное состояния относится к категории исправных или работоспособных функционировать, однако! за счёт износа систем (старения), кроме того механические воздействия, климатические, отклонения от нормы – приводят к возникновению дефектов.

 

Средства контроля должны закладываться при создание. Без транспортировки – бессмысленно.

В реальных системах нельзя сделать бесконечное количество контрольных точек.

 

Для отображения каждого сигнала используются своя контрольная точка

Для сокращения количества контрольных точек, можно использовать 1, но при это должно вывод информации должен быть разнесён по времени.

 

В ряде случаев приходится идти на создание виртуального выхода. Обычный виртуальный выход предполагает введение групп событий и обозначения специальных сигналов.

 

 

Классификация систем

Существуют различные варианты классификации систем, но главное признаком классификация характеризуют обработку сигналов (аналоговые типа (параметры x, y, z – непрерывна, обработка требует специальных построений систем), дискретного типа (x, y, z – цифровые), существуют и комбинированного типа (наиболее сложные и трудные системы)).

 

• Линейные \ нелинейные

• Доминированные\ стохастические

• Стационарные не стационарные

 

 

Малые, среднее, большие (условия деление)

 

Для большинство систем характерна трудная предсказуемость.

 

В непрерывных системах все параметры X {x0, x1… xe}, Y, Z являются непрерывными функциями времени. Дискретного типа параметры являются тоже параметры функции времени, но они определены дискретные моменты. Если параметры x, y, z, - если определенны непрерывно временной оси – к системам не прерывного типа. Если дискретного времени – то это решетчатые функции. Непрерывная функция является огибающий.

Частным случаем дискретных систем – являются цифровыми.

 

В линейных и не линейных система классификация зависит от того какие законы и какие дифференциальные законы используются для входных и выходных параметров.

 

Детерминированные – сигналы являются детерминированные, а в стохастических – стохастические. Очень часто для того чтобы не усложнять описания системы используют допущения (стохастической). Реальные система заменяется моделью (это искусственное более простое построение системы, которое позволяет выявить наиболее важные и существенные связи). Бывают ситуации когда нельзя при моделирование заменить нелинейную. На линейную а стохастическую на детерминированную.

Любая система при включение проходит переходные процессы. А все переходные процессы – это не стационарные процессы, со временем могут стать стационарными.

 

Классификационный признак по способу управления:

С внешним управлениям

Самоуправляемые

Системы комбинированного типа

В зависимости от классификации систем выбирают определённый аппарат систематического исследования и определённый процессы, протекающие в системе, отражаются пряма или косвенно на структурных схемах системы. В зависимости от типа систем изменяются средства аппаратного и программного контроля систем. Наиболее простым контролем – аналогового типа, более сложнее – цифровые, самые сложные – комбинированного типа.