Сделай Сам Свою Работу на 5

Иерархия математических моделей





Математическое описание МИС, с одной стороны, должно быть достаточно полным, с другой – достаточно простым и доступным для понимания оператора, таким образом, требования к математическому описанию сложных систем достаточно противоречивы.

Компромисс достигается иерархическим (многоуровневым) представлением математического описания.

 

Объект или систем описывается семейством математических моделей, представляемых в форме «вход-выход».

Как правило, в моделях нижнего уровня подробно отражают динамику технологического процесса; модели верхнего уровня призваны расширить кругозор оператора, дать ему представление о поведении системы в целом в сжатой форме, объяснить взаимодействие объектов и подсистем.

Таким образом, модели нижнего уровня описывают процесс или какой-либо участок более детально.

 

Для нижних уровней наиболее характерны модели динамики (т.е., зависимости выходных величин от времени в переходных режимах), для верхних – модели статики (зависимости выходных величин от входных в установившихся режимах).

К моделям динамики относятся, например, переходные характеристики, к моделям статики – расходные характеристики энергоблоков.



 

 

Иерархия целей и принятия решений

Цель автоматизированного управления технологическим объектом обычно задается в виде критерия управления – соотношения, характеризующего качество работы объекта управления в целом и принимающего числовые значения в зависимости от используемых управляющих воздействий.

 

В качестве критерия управления может выступать функция цели, которую необходимо минимизировать или максимизировать (например, может быть необходимо минимизировать линейный интегральный критерий, добиться максимальной прибыли и т.д.).

 

Цель подсистемы верхнего уровня обычно связывают с главной или глобальной целевой функцией, которая, например, может выражаться в затратах (издержках).

Принципиальный недостаток непосредственного использования одной глобальной целевой функции состоит в том, что она не зависит явным образом от управляющих сигналов верхнего уровня, поэтому ее обычно разбивают на подцели и записывают в аддитивной форме (как сумму функций цели предыдущего уровня).



 

Далее каждая цель предыдущего уровня опять разбивается на подцели и т.д., таким образом, получается так называемое «дерево целей».

Ни перед одним элементом из данного дерева не ставят задачу прямого достижения глобальной цели, тем не менее, она будет достигнута, если каждый из элементов достигнет своей подцели, которая согласуется с главной.

 

 

Ни перед одним элементом из данного дерева не ставят задачу прямого достижения глобальной цели, тем не менее, она будет достигнута, если каждый из элементов достигнет своей подцели, которая согласуется с главной.

 

Для этого каждый элемент нижнего уровня «знает» только значение «своего» критерия управления, в то время как на верхнем уровне известно конечное множество значений критериев.

Локальными критериями управления могут служить КПД различных агрегатов, показатели качества переходных процессов и т.д. Для удобства оператора критерии управления (т.е., значения целевых функций) лучше представлять в наглядной форме.

 

Дерево целей также очень помогает при принятии операторами решений по управлению.

Сначала, определяется глобальная задача, для ее решения составляется вектор управления для нижестоящей системы , далее для достижения каждой намеченной цели из имеющейся последовательности определяют и фиксируют управляющие воздействия.

 

Дерево целей также очень помогает при принятии операторами решений по управлению.

Сначала, определяется глобальная задача, для ее решения составляется вектор управления для нижестоящей системы , далее для достижения каждой намеченной цели из имеющейся последовательности определяют и фиксируют управляющие воздействия.



В системах с участием человека иерархию принятия решений соблюдают соподчиненные между собой лица из числа оперативного персонала (ЛПР).

 

 

Организационная иерархия

Отличительной чертой любой организационной системы служит наличие у ее элементов центров активного целенаправленного поведения.

Смысл активности – стремление ЛПР или решающих элементов предвидеть работу собственных управляющих органов и других подчиненных элементов, последующая стратегия поведения активных элементов определяется с учетом данного прогноза.

 

Однако стремление отдельных подсистем нижнего уровня к достижению собственных локальных целей в некоторых ситуациях может препятствовать достижению главной цели, стоящей перед системой в целом, такая ситуация называется «межуровневый конфликт целей управления».

 

В других случаях, когда действия какой-либо подсистемы, направленные на достижение собственной цели, препятствуют решению задачи, стоящей перед смежной подсистемой, находящейся в пределах одного и того же уровня, возникает внутриуровневый конфликт.

 

Возможность разрешения межуровневых и внутриуровневых конфликтов, неизбежно возникающих в процессе управления сложной системой, состоит в иерархическом подходе к организации управления, который предусматривает:

Ø возложение только на одну из подсистем (главную) права принятия решений, непосредственно направленных на достижение глобальной цели;

Ø вертикальное соподчинение подсистем, наделенных правом принимать решения;

Ø разделение (разграничение) функций управления между подсистемами, расположенными на одном и том же уровне.

 

Каждое звено (или центр) организационной иерархии – это определенным образом функционирующая человеко-машинная система, оно имеет, если это необходимо, свою собственную организационную структуру.

Главным принципом организационной иерархии считают взаимное расположение центров (звеньев) в соответствии с установленным приоритетом принятия решений по управлению.

 

Каждый промежуточный центр управления, входящий в МИС, имеет дело в первую очередь с подчиненной ему системой, его оперативный персонал управляет только «своим» технологическим процессом и может находиться в неведении относительно решений, принятых на других центрах того же уровня

 

Оперативный персонал вышестоящего центра должен координировать работу взаимосвязанных подсистем, расположенных ступенью ниже, по их укрупненным показателям.

Его задача оказать такое влияние на подчиненные системы, чтобы достигнуть экстремума глобальной целевой функции в процессе управления.

 

Если на практике оказывается, что эффективность работы системы в целом неудовлетворительна, то вышестоящий центр может изменить целевую функцию (критерий управления) для нижестоящих звеньев, т.е., осуществить критериальное управление.

Функция критериального управления может быть возложена на человека или на автоматическое устройство.

 

В подсистемах верхнего уровня проблема принятия решения всегда сложнее по сравнению с нижними уровнями, а модели имеют больше неопределенностей.

 

Другая особенность управления на верхнем уровне состоит в увеличении времени, необходимого для принятия решения, что можно объяснить тем, что информация, поступающая на верхние уровни, изменяется медленнее, чем отдельные технологические параметры.

Разумеется, вышесказанное не касается аварийных ситуаций, в которых решения должны безотлагательно приниматься и незамедлительно выполняться.

 

Сложившейся иерархии по организационным признакам противостоит децентрализация или полная автономия управления, когда отдельные подсистемы, имеющие общую цель, не имеют единого координационного центра, обладающего приоритетом в принятии решений по управлению.

Децентрализация имеет свои недостатки и преимущества, для ряда отраслей она может быть нецелесообразна.

 

 








Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:



©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.