22.Сущность процесса проектирования СЧМ. В наше время проектирование сложных с-м, в том числе и ч-ко-машинных, осуществляется главным образом методами с-мотехники - одной из областей общей теории с-м. При проектировании современных сложных и дорогостоящих с-м приходится заботиться не только о том, чтобы они надежно и качественно выполняли возложенные на них функции, но учитывать также затраты сил и средств на их изготовление, на обучение обслуживающего их персонала, соотнося эти показатели с тем эффектом, который будет давать применение таких с-м, с ожидаемым на них спросом. Иначе говоря, при разработке новых с-м необходимо принимать во внимание большое число весьма разнородных факторов, вытекающих из сферы проектирования с-м, их изготовления, реализации и применения. Помимо того, нужно, чтобы создаваемые с-мы были пригодны для быстрого и гибкого приспособления к выполнению новых задач, возникающих в связи с изменением внешних и внутренних усл-й их функционирования. Следовательно, при разработке и создании сложных с-м приходится ориентироваться не только на достижение уже имеющихся целей, разрешение существующих задач, но и на прогнозирование новых усл-й и вариантов их действия, перспектив их дальнейшего использования. При этом приходится учитывать и тот факт, что ошибки, допущенные при проектировании подобных сложных с-м, - неучет отдельных целей, факторов, особенностей работы - могут обходиться очень дорого и приводить к большим потерям материального и социального порядка. Все эти обстоятельства коренным образом изменили направление традиционного инженерного мышления: вместо дифференциации и тонкой специализации, утвердившихся в проектировании, возникли противоположные задачи — интеграции и синтеза сложных с-м, — задачи, в которых требуется увязывать многие цели, согласовывать большое число факторов технического, экономического, социального порядка, учитывать развитие- с-мы и ее перспективы. Для решения таких задач пришлось привлечь к процессу проектирования специальные методы математики и кибернетики. Проектирование сложных с-м, т о, превратилось в многоступенчатую задачу, включающую в себя ряд крупных проблем: научное исследование целей, возможностей, усл-й, перспектив и прочих факторов, определяющих выбор, создание и применение данной с-мы; выбор, на основе этих данных, принципа и структуры с-мы, удовлетворяющих предъявляемым к ней требованиям; проектно-конструкторские разработки с-мы; изготовление с-мы; ее практическое применение (эксплуатация). Среди всех этих проблем именно круг вопросов, включенных во второй пункт этого перечня — выбор принципа с-мы, связывающего теорию с технологией, и является основным объектом с-мотехнических исследований. Основные понятия с-мотехники. Наиболее фундаментальным из них является с-ма — мн-во предметов вместе со связями м/у этими предметами и их признаками. В качестве предметов рассм-ся компоненты или части с-мы, а в качестве признаков — свойства этих предметов (компонентов). Связи объединяют предметы с-мы в нечто целое. И именно тот факт, что в с-ме существует много видов связей (причинных, логических,, случайных и т. д.), делает полезным рассмотрение понятия с-мы. Другой важной категорией с-мотехники является понятие окружения с-мы — множества предметов вне с-мы. К окружению относятся только те предметы: изменение признаков которых влияет на с-му, признаки которых изменяются вследствие поведения с-мы. Следует отметить, что под окружением здесь понимаются не только материальные предметы и явления, но и социальные, экономические, политические и прочие факторы. Таким образом, и люди, управляющие технической с-мой, могут быть отнесены к ее окружению. При этом граница м/у с-мой и окружением является чисто условной, поскольку при иной постановке задачи множество самой с-мы может быть расширено и те эл-ты, которые ранее относились к окружению, становятся ее компонентами. В подобном случае и ч-к может рассм-ться как компонент с-мы. Поэтому множество с-мы и множество ее окружения должны определяться в каждом конкретном случае, в зависимости от решаемой задачи. Всякая с-ма допускает подразделение на подс-мы. Так, в СЧМ можно выделить две подс-мы: «ч-к» и «машина». В таком случае подс-ма «машина» может рассм-ться как окружение подс-мы «чело век», или наоборот. И вся с-ма «ч-к—машина» может расцениваться как подс-ма более крупной с-мы или как его окружение. Основную задачу с-мотехнического проектирования можно определить как нахождение способа оптимального согласования входов и выходов с-мы. Для этого требуется выявить все входы и выходы рассматриваемой с-мы и, используя известные преобразования и передаточные функции, установить соответствующие связи м/у множеством ее входов и множеством выходов. Если такую задачу не удается решить посредством одного преобразования, то с-ма делится на соответствующие подс-мы и предпринимаются попытки ее решения посредством ряда преобразований (ряда передаточных функций) в нескольких подс-мах. Входы и выходы с-мы, а также ее подс-м группируются по признакам — несут ли они информацию, энергию, материалы. Отметим, что при проектировании с-мы важно предусматривать совместимость м/у выходом одной подс-мы и связанным с ним входом другой не только по характеру сигнала, но и по прочим показателям (форме, диапазону и т. п.). Исходя из этих понятий уже можно заключить, что подобные с-мы отличаются высокой целостностью, иерархической упорядоченностью и централизованностью.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.