Билет №35

1. Основные понятия и определения теории автоматического управления.

Предмет изучения ТАУ - информационные процессы в АСУ. ТАУ выявляет общие закономерности в АСУ и на их основе разрабатывает принципы построения высококачественных АСУ.

Алгоритмом называют всякое правило или предписание, устанавливающее порядок выполнения тех или иных операций. Всякий алгоритм должен обладать определенностью (формализован, строг, понятен); массовостью (решение нескольких задач одного класса); результативностью (получение искомого результата).

Оператор - совокупность математических и логических действий, в результате которых по заданной функции определяется другая функция.

Алгоритм функционирования системы - совокупность предписаний, ведущих к правильному выполнению технического процесса в каком-либо устройстве или совокупности устройств.

Объектом управления (ОУ) - называют определенное техническое устройство, для которого необходимо специальное организационное воздействие для достижения результатов функционирования.

Алгоритмом управления называют совокупность предписаний, определяющих характер воздействия извне с целью осуществления функционирования алгоритма.

ТАУ с теорией функциональных СУ образуют автоматику, которая является разделом технической кибернетики.

Автоматика - отрасль науки и техники, освещающая совокупность методов и средств, освобождающих человека от непосредственного выполнения операций по контролю и управлению.

Кибернетика - наука об общих закономерностях в процессах управления в различных системах.

Техническая кибернетика изучает сложные автоматические СУ технологическими процессами (АСУТП), предприятиями (АСУП), построенные с использованием ЭВМ.

Управляющее воздействие - воздействие на объект управления для достижения цели управления.

Устройство управления (УУ, регулятор) - совокупность устройств, с помощью которых осуществляется управление главным технологическим параметром.

Регулирование - частных случай управления, цель которого - обеспечить близость текущих значений одной или нескольких координат управления их заданным значениям.

g(t) - внешнее управляющее воздействие; y(t) - выходная функция; v(t) - возмущающее воздействие.

Величины, характеризующие ход технологического процесса и состояние технологического оборудования, называют параметрами (переменными) ОУ. Их можно разделить на входные (независимые) и выходные (зависимые).

2. Количественная мера информации (комбинаторное определение количества информации. Определение количества информации по к. Шеннону).

Рассматривая передаваемую информацию в виде определенной последовательности символов, например алфавита, а передачу и прием этой информации в виде последовательных выборов из этого алфавита, Р. Хартли ввел понятие количества информации в виде логарифма числа, общего количества возможной последовательности символов (алфавита), а единицей измерения этой информации определил - основание этого логарифма. Тогда, например, в телеграфии, где длина алфавита ровна двум (точка, тире), при основании логарифма 2, количество информации, приходящееся на один символ равно:

H =log2 2 = 1 бит (1 двоичная единица).

Аналогично при длине алфавита 32 буквы:

H = log2 32 = 5 бит (5 двоичных единиц).

К. Шеннон, используя методологию Р. Хартли, обратил внимание на то, что при передаче словесных сообщений частота использования различных букв алфавита не одинакова: некоторые буквы используются очень часто, другие - редко. Существует и определенная корреляция в буквенных последовательностях, когда за появлением одной из букв с большой вероятностью следует конкретная другая. Введя в формулу Р. Хартли указанные вероятностные значения (p), К. Шеннон получил новые выражения для определения количества информации. Для одного символа это выражение приобретает вид:

; H= -p log2 p,

а сообщения, состоящего из "n" символов

n

H= - Σpi log2 pi

i=1

Это выражение, повторяющее по форме выражение для энтропии в статистической механике, К. Шеннон по аналогии назвал энтропией.

Такой подход принципиально изменил понятие информации. Под информацией теперь стали понимать не любые сообщения, передаваемые в системе связи, а лишь те, которые уменьшают неопределенность у получателя информации, и чем больше уменьшается эта неопределенность, т.е. чем больше снижается энтропия сообщения, тем выше информативность поступившего сообщения. Энтропия - это тот минимум информации, который необходимо получить, чтобы ликвидировать неопределенность алфавита, используемого источником информации.

Однако и количественная мера информации Р. Хартли и энтропия К. Шеннона не измеряют саму вторичную информацию в ее смысловом или физическом виде, а лишь характеризуют используемую для передачи по каналам связи систему кодирования этой информации, алфавит, примененный для ее передачи.

3. Основные документы проектирования ИС.

Согласно стандартам до 90-х гг.:

1. ТЗ.

2. Эскизный проект.

3. Технический проект.

4. Рабочая документация.

ТЗ Определяет:

- цель создания системы;

- требования к системе;

- оценка затрат.

ТЗ соответствует концепции.

Эскизный проект

Предварительные проектные решения по ИС, определяющие состав ее подсистем, примерный перечень документации, необходимой для разработки.

Технический проект

Разработка проектных решений. Включает общесистемные проектные решения, алгоритмы решения задач и перечень задач по подготовке проектных решений. Должны включать документы, описывающие функциональную и организационную структуру системы, структуру БД, описание форм и т. д.

ТП соответствует функциональной спецификации.

Рабочая документация

Содержит особенности реализации. Включает инструкции пользователя, сопровождения и пр.

Hosted by uCoz