Задачи, решаемые системами, их структурные схемы.
Обобщенная структурная модель охватывает широкий спектр задач, которые можно разделить по специфике (применению) на следующие:
1. Информационно – контролирующие;
2. Информационно – диагностирующие;
3. Информационно – логические;
4. Информационно – управляющие;
5. Информационно – вычислительные комплексы.
Общим в этих пяти группах считается обязательное присутствие процедуры измерения, т. е. информация с объекта получается путем измерения, а это значит, присутствует метрология.
Процедура же решения – вычисление функций будет отличаться в зависимости от направленности самой задачи.
1. Информационно – контролирующая система.
Информация с объекта преобразуется в аналоговую или дискретную форму и сравнивается с определенными уровнями (уровень напряжения или код). При превышении порога схема сравнения формирует сигнал, оповещающий о том, что порог превышен. Проблема точности в двух сечениях: при измерении сигналов и при сравнении с порогом.
Самым простым примером можно считать автомобильную сигнализацию.
Используют для предупреждения о том, что величина контролируемого параметра превысила допустимый порог.
2. Информационно – диагностическая система.
Суть процедуры диагностики в том, что комбинация нескольких измеренных параметров сравнивается с эталонным набором таких параметров. При совпадении двух наборов вызывается сообщение (индицируется), если же совпадения нет, на индикации нет событий.
Прежде чем диагностировать объект необходимо в память системы занести набор эталонов и соответствующих им комментариев. Есть совпадение – есть событие, нет совпадения – нет события.
При диагностике технических объектов очень сложно учесть возможные комбинации параметров, поэтому диагностируются лишь основные состояния.
3. Информационно – логическая система.
Предназначена для формирования неких событий, которые могут произойти (прогноза событий) на основании измеренных входных параметров.
Логическая часть системы – это анализ комбинаций входных величин и генерация событий, соответствующих этим комбинациям. Выполняется с использованием вычислительной техники. Систему можно назвать прогнозирующей. Основное отличие от диагностики в этой системе нет жестких эталонов. События генерируются на основе вероятностного подхода, что для техники не является лучшим. Например, при испытаниях электрической машины, динамика изменения входных параметров оказалась такой, что продолжение испытаний в таком режиме может привести к отказу объекта. Событие – отказ объекта является конечным.
В логических системах анализ идет на основании приращения входных параметров. Конечно, в основе таких систем – алгоритмы анализа возможного поведения объекта.
4. Информационно – управляющая система.
Суть задач – формирование управляющих откликов на определенное внешнее воздействие.
Основная цепь: преобразователь, система определения ошибки, усилитель и управляющее воздействие на объект.
Имеется ошибка – система работает, ошибки нет – управлять нечем.
Входные параметры (измеренные) сравниваются с некой моделью требуемых параметров в этой точке. Вычисляется ошибка такого знака, чтобы через управление изменить параметры объекта, приблизив их к эталонным. Пока сигнал в цепи обратной связи формируется, первичные параметры меняются, и сигнал ошибки может поменять знак, т.е. управляющее воздействие во времени постоянно «рыскает».
5. Информационно – вычислительные комплексы.
Информационно – вычислительные комплексы – построены на основе типовых вычислительных машин, имеющих устройство связи с объектом (УСО).
Информационно – вычислительные комплексы выпускались как развитие типовой ЭВМ с полным набором документов по метрологии и по быстродействию.
Комплексы – это универсальная структура, которая может решать любую из четырех рассмотренных задач. Функцию представления из преобразования информации, типовые блоки устройств связи с объектом. Функцию индикации – периферийное устройство ЭВМ.