Выбор и принятие решений при проектировании сложных систем.

Теория выбора и принятия реш-й исследует матем. модели процессов принятия реш-й и их св-в. Задача выбора реш-й сост.в выделении из множ-ва вариантов или альтернатив некоторого подмнож-ва или в частн. случ .- одного варианта. Задача принят.реш-й сводится к исследованию пары <МВ,ПО>,где МВ-множ-во вариантов, ПО-принцип оптимальности. Реш-е задачи<МВ,ПО>сост.в формировании МВ, т.е.подготовки альтернатив, на основании ко-го реш-ся задачи выбора. При формировании МВ использ-ся условия возможности и допустимости альтернатив, к-ые опред-ся заданными ограничениями задачи.При выборе и принят. реш-я проектировщик СУ сталкивается с необходимостью компромиссн. выбора с поиском условного оптимума .Если при этом МВ носит колич-ный хар-р,то задача м.б. формализована, и принятие реш-я в этом случ.основывается на колич-ных методах оптимизации, однако во многих случ. МВ носит не количчест, а качествен. хар-р след-щими чертами: 1.Наличием цели, 2.Наличием альтернатив, 3.Необ-ть учета сущ-ных факторов ограничений или штрафов. Такими огранич-ми при проектировании СУ обычно яв-ся массов., габаритн. ,энергетич-е, динамич-е и т.д. Классификация методов оптимизации: Поисковые методы применены для реш-я любых задач оптимизации при проект-нии СУ как для унимодальных целевых ф-ций, так и для ф-ций многих переменных. Унимодальной наз-ся функция, имеющая в заданном интервале знач-й проектных параметров одно экспериментальное. Аналитические методы предпочитательнее др-х, поскольку позволяют получить достаточно полное и общее представление об исследуемом объекте, наглядно установить влияние проектных параметров ограничений на целевую ф-цию. Численные мет .явл. наиболее универсальными, хорошо ориентированы на использование ЭВМ, весьма продуктивны при оптимизации многошаговых пр-сов .Комбинаторные мет. хорошо ориентированы на использование ЭВМ. Эвристические мет. направлены на реш-е задач недостаточно четко формализованных, исполь-ся также в случ-х, когда применение др-х мет-в огранич-тся средствами вычисл. техники. Теоретико-игровые мет. исполь-ся в конфликтных ситуациях, т. е. для реш-я задач с неполной инф-цией, когда исход пр-са зависит от действия2 и более сторон, предусматривающих различн. цели. При этом дей-я одн. из сторон от образа дей-я др-х. Стахостические мет. позволяют решать условно экстремальн. задачи при вероятностной инф-ции о параметрах исследуемого пр-са.

2. Основные понятия качества САУ.

Помимо устойчивости к переходн. процессу проявляют требования, обуславливающие его качествен. показатели. Показат-ми кач-ва функционир-ия САУ наз-тся количествен. велич-ы, харак-зующие поведение сист-ы в переход.пр-се при поступлении на ее вход единичного ступенчатого воздей-я. Все методы кач-ного переходн.пр-са делят на прямые и косвенные. Прямые- показатели, к-е опр-ют непосредственно по переходной хар-ке. Этот метод реализ-тся путем реш-я дифф.уравнения сист-ы и выполнения согласно этому реш-я графич-го построения переход. пр-са. Косвенные методы анализа позволяют избавиться от громоздких вычислений. Из прям.показ-лей кач-ва наиболее часто используют следующ. величины:1.время регулированияt_p,в течение к-го, начиная с момента приложения воздей-я на сист-у, отклонения управл-мой величины θ_y от ее установившегося знач-я Y_уст будут больше наперед задан.величины ж (оценка быстродей-я сист-ы). Обычно принимают, что по истечении врем. t_p отклонение управляемой величины от установившегося знач-я д. быть не менее ж=5%; 2.перерегулирование ξ-максимальное отклонение θ Y_уст управ-мой велич-ы от установившегося знач-я,выраженное в% от Y_уст.Абсолютное знач-е θ Y_уст опред-ют из кривой переходн. пр-са θY_max=Y_max-Y_уст.. Соотв-но ξ=[( Y_max-Y_уст)/ Y_уст]*100%; 3.Установившаяся ошибка-отклонение установившегося знач-я выходн. велич-ы Y(y) от задан.знач-я Y_уст ж_уст; 4.Вр.достижения первого максимума Т_макс; 5.Вр.нарастания переходн. пр-са Т_н-минимальное вр .,за к-ое переходн. х-ха сист-ы пересекает уровень установившегося знач-я; 6.Частота колебания ω=2π/Т, где Т-период колебаний; 7.коэф-нт колебательности М-отнош-е модуля комплексного коэф-та усиления замкнутой сист-ы при ω_о к модулю комплексного усиления при ω=Ø,т.е.М=│К_э(јω_о)│/ К_э (јО).

3. Синтезировать методом активизации одномерного пути тест для неисправности У₂=1 для схемы, приведенной на рисунке:

Ответ:

Тестом для Y2=1 является Х2=0, Х3=0, так как эта комбинация входных сигналов переводит Y2 в состояние логического нуля.

Активизируем путь D2 — D3 — D5.

Движение вперед:

для активизации 03 необходимо обеспечить Y 1=1,

для активизации 05 необходимо обеспечить Y4=0.

Движение назад:

Для обеспечения Y 1=1 входным переменным Х необходимо придать значения Х1=1, Х4=*.

Для обеспечения Y4=0 входным переменным Х необходимо придать значение Х4=0.

Таким образом, тестом для неисправности Y2з1 является вектор

(1,0,0,0).

Примечание: * - безразличное значение переменной.

4. Основные показатели надежности автоматизированного оборудования.

Согласно теор. надеж-сти, надеж-сть - св-ства обькта выполнять задан. ф-ции, сохраняя во врем. знач-я установленных эксплуатацион. показателей в задан. пределах соответсв-щих задан. режимам и условиям использования. Для автоматизирован. оборудования (АО) задан. ф-цией яв-ся выпуск продукции задан. кач-ва в требуемом колич-ве: надеж-сть(АО) есть прежде вс. их способность к бесперебойному выпуску годной продукции в размерах, обусловленных задан.производственной программой в течен. всего срока службы. Чем ниже надеж-сть (АО),тем выше потери производител-сти, тем больше разница м/у фактич. и цикловой производител-стью. Т. о. надеж-сть (АО)-это прежде вс. степень повышения производител-сти и реализации потенциальн. возможностей, заложенных в технологич-х процессах и конструкциях машин. Надеж-сть (АО) обуславливается их безотказностью, ремонтопригодностью, а также долговечн-ю отдельных механизмов, сопряжений и деталей. Отказ различных элем-ов (механизмов, уст-ств, аппаратуры, инструмента)приводят к частичным или полным отказам всей сист-ы (АО).В автоматич. линии с жесткой межагрегатной связью, отказ любого элемента-механизма, устройства, инструмента и т.д.приводит к отказу и простою всей сист-ы. В линиях разделенных на участки межоперационными накопителями, такой отказ означает остановку, как правило, только одн. участка. Следовательно деление линии на участки яв-ся одн. из важнейш. методов создания относительно ненадежных сист. из относит. ненадежных элементов. Показатели надеж-сти можно разделить на 2 категории: 1.Частные показатели, к-е оценивают только одну качественную сторону надеж-сти, напр.только безотказность или только ремонтоприг-сть. 2.Обобщенные,комплексные показатели, к-е оценивают, напр., и безотказность и ремонтопригодность. Количественные значения показателей надежности опред-ся как правило путем проведения испытания на надеж-сть элементов и сист. в лабораторных и производствен. усл-ях,их матем-ой обраб-ки методами теор. вероятности и матем-ой статистики. Согласно теор. надеж-сти безопасность-св-во объекта (сист-ы или элем-та) сохранять работосп-сть в течен. некот-го вр. Исследования показывают, что продолжит-сть безотказной работы автоматич. линии(t) от включ-я до отказа - величина случайная, к-я измен-ся в весьма широких пределах даже при стабильн. усл-ях экспл-ции. Ремонтоприг-сть объекта- свойство, заключающееся в его приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устранения их последствий путем проведения ремонтов и технич. обслуживания.

Важнейшим фактором надеж-сти (АО) яв-ся их долговечность.

<== предыдущая лекция	\|	следующая лекция ==>
Структурные методы обеспечения надежности.	\|	При попадании кислоты на кожу нужно нейтрализовать ее раствором соды, смыть водой.

Дата добавления: 2016-05-05; просмотров: 866;