Головна |
« Попередня | Наступна » | |
2.6. Математична модель людино-машинного комплексу або інформаційного центру |
||
Опис моделі інформаційного центру як людино-машинного комплексу, за висловом Г.М. Зараковскій, автора роботи «Закономірності функціонування ергатичних систем» [9], можна провести з хорошою точністю за допомогою диференціальних рівнянь. Так, для кожного «елементу» структурної схеми (рис. 2.6) допускається опис в аналітичній формі процесів перетворення вхідних впливів y (t) у вихідні х (1), яке записується математично наступним чином: d ^ = f (t, x, y), dt де f - деяка функція аргументів (t, x, y); t - час. У загальному випадку дане рівняння є нелінійним, в приватному, часто вживаному випадку, функція: f (t, x, y) = at + bx + cy, (2.42) де а, b, с - постійні коефіцієнти. Тоді рівняння (2.42) приймає вигляд dx - = at + bx + cy. (2.43) dt На практиці часто використовуються економічніші засоби опису динамічних властивостей елементів і систем, наприклад, передавальні функції. Передавальної функцією елемента називається відношення зображення Х (р) вихідної величини x (t) до зображення Y (p) вхідної величини y (t) при нульових початкових умовах, тобто передавальна функція для елемента системи виходить таким чином: dx dx - =-bx + cy або + bx = cy. (2.44) dt dt Використовуючи символ р для відображення операції диференціювання, отримаємо, що d Р = - dt Тоді вираз (2.44) можна записати у вигляді px + bx = cy, яке за змістом аналогічно рівнянню в зображеннях. PX (p) + bX (p) = cY (p), (2.45) або те ж саме (p + b)-X (p) = cY (p). Утворюючи ставлення зображень X (p) / Y (p), отримаємо те, що в теорії управління називається передавальної функцією елемента системи: W (p) = X (p) / Y (p) = c / (p + b). У більш загальному випадку, коли поведінка системи описується лінійним рівнянням високого порядку або системою рівнянь п-го порядку, передавальна функція системи має вигляд полінома: W (p) = CmPm + Cm-1Pm-1 ... C1P0 + C0 = Q (P) (247) bnPn + bn-1Pn-1 + ... + B1P + bo P (P) '^ J де CmPm + Cm-1pm-1 ... C1P + Co = Q (p); bnPn + bn-1Pn-1 + ... + B1P + bo = P (P). Передавальна функція системи є дрібно-раціональною функцією аргументу р, а властивості системи відображаються коефіцієнтами поліномів. Математичні моделі власне об'єкта управління через високу абстракції диференціальних рівнянь будуть описувати всю систему. Таким чином, з'являється можливість описувати всі типи об'єктів управління за допомогою диференціальних рівнянь виду dx -L = fi (t, x1, ..., xn, u1 , ..., uY, v1, ..., vm), ueU, ve V, i = 1, ..., n, (2.48) dt де x = (x1, ..., xn) - вектор вихідних величин об'єкта управління; u = (u1, ..., uY) - вектор вхідних керуючих величин; v = (v1, ..., vm) - вектор вхідних збурюючих величин; U - діапазон зміни керуючих величин; V - діапазон зміни збурюючих величин [23]. Математична модель достовірно відображає поведінку об'єкта управління на тимчасовому інтервалі Te (0, t) при зміні вихідних параметрів системи в області хе Х і параметрів середовища ve V. Наприклад, за допомогою передавальної функції можна оцінити ефективність ЧМК, яка є важливою його характеристикою. Розглянемо конкретний приклад представлення об'єкта управління у вигляді математичної моделі. Так, найбільш важливим фактором, що визначає його ефективність, є технічний стан парку машин. Нехай технічний парк СВТ складається з великого числа ^-однорідних приладів (ПК). Стан всього парку машин і периферійних пристроїв визначають ефективність роботи всього комплексу. Математична модель описує взаємозв'язок середніх чисельностей mi приладів, що знаходяться в i-му стані, у формі диференціальних рівнянь такого вигляду: dm,. m4 1 =-1m, + 4 - + u; dt 1 f (m4) 1 "" ГТ "= P1 осм? m2; dt, (2.49) dm2 dt dm4 = - m ^ T = - f (m4) 2 = -1 осм? m2 +1- mi; 4 = ^ + (1 - P) 1 осм? m2 + U4, де X - інтенсивність потоку несправностей працюючого приладу; Хосм = 1/1осм - інтенсивність потоку виявлення несправних приладів; 1осм - середній час огляду (трудовитрати); Р - імовірність того, що несправний прилад буде списаний; (1-Р) - імовірність того, що він прямує в ремонт; f (m4) - функція, що характеризує середній час знаходження приладу (машини) в стані ремонту, що залежить від кількості машин, що знаходяться в ремонті; u1 - інтенсивність поповнення системи виправленими машинами (у стані s1); u2 - інтенсивність поповнення ремонтної майстерні несправними пристроями. Таким чином, u1-u4 - це керуючі впливу на об'єкт управління, утворений керівником з його ремонтно-експлуатаційної службою. Одночасно управляючі дії u1-u4 - це вхідні дії, утворені в організаційній системі вищого рівня.
|
||
« Попередня | Наступна » | |
|
||
Інформація, релевантна "2.6. Математична модель людино-машинного комплексу або інформаційного центру " |
||
|