Обратная связь, уменьшающая влияние входного воздействия на выходную величину, называется отрицательной

33. Приведите примеры положительных обратных связей (не из лекции).

Если в котелке вместо воды будет керосин! При этом чем ярче будет гореть костер, тем сильнее будет выплескиваться керосин, что будет еще более усиливать горение костра.

34. Приведите примеры отрицательных обратных связей (не из лекции).

над жарко горящим костром кипит котелок с водой. Если огонь горит слишком сильно, часть воды выплескивается, частично заливает костер и уменьшает интенсивность горения. Когда огонь затухает, выплескивание прекращается, и огонь постепенно разгорается вновь. В данном примере отклонение регулируемой величины (интенсивности горения) вызывает такое изменение действия регулирующего фактора (выплескивания), которое оказывает на регулируемую величину воздействие, противоположное (отрицательное по знаку) начальному отклонению. Значит, в данном случае мы имеем дело с отрицательной обратной связью.

35. Объясните суть упреждающей обратной связи.

упреждающая обратная связь – это когда предвидение или прогноз будущего влияет на настоящее таким образом, что создается ситуация либо

1) самосбывающегося пророчества – например, никакого дефицита соли и в помине нет, но запустили слух, что ее осталось на два дня, – соль исчезает с прилавков, – когда люди верят в предсказание и действуют соответствующе, то есть «материализуют» свои опасения, либо

2) самоопровергающееся пророчество – например, если сказать очень целеустремленному спортсмену, что он проиграет, то это, напротив, заставит его мобилизоваться и выиграть – предсказание только способствует уходу системы из предсказанного состояния.

36. Дайте определение понятию «структура».

Структура – устойчивая упорядоченность в пространстве и во времени ее элементов с связей между ними.

37. Укажите различия между формальной и материальной структурами.

В общем случае под формальной структурой понимается совокупность функциональных элементов и их отношений, необходимых и достаточных для достижения системой поставленных целей. Из определения следует, что формальная структура описывает нечто общее, присущее системам одного типа. В свою очередь, материальная структура является носителем конкретных типов и параметров элементов системы и их взаимосвязей.

38. Перечислите основные виды структур.

Линейная структура − структура характеризующаяся тем, что каждая вершина связана с двумя соседними.

Кольцевая структура отличается замкнутостью, любые два элемента обладают двумя направлениями связи.

Звезда – структура имеет центральный узел, который выполняет роль центра, все остальные элементы системы являются подчиненными.

Сотовая структура характеризуется наличием резервных связей, что повышает надежность функционирования системы.

Многосвязная структура имеет структуру полного графа ( все связаны со всеми, очень надежно и ооочень дорого).

Гарафовая структура является инвариантной по отношению к иерархической и используется обычно при описании производственно-технологических систем.

Сетевая структура или сеть представляет собой декомпозицию во времени.

Иерархические структуры – все элементы кроме верхнего и нижнего уровней обладают как командными так и подчинёнными функциями управления.

Матричные структуры – иерархическая структура с сильными связями, может быть представлена матричной структурой.

39. Перечислите критерии, по которым оценивается эффективность структур.

При выборе варианта структуры целесообразно использовать некоторые обобщенные показатели эффективности. В литературе рассматриваются два класса таких показателей:

• 
  показатели, описывающие статические параметры системы;
• 
  показатели, описывающие ее динамические свойства.

К первой группе показателей относятся число уровней иерархии, характер взаимосвязей между элементами, степень централизации (децентрализации) управления. Вторая группа показателей описывает эффективность функционирования системы: оперативность, централизация, периферийность, живучесть. Кратко остановимся на характеристиках вышеперечисленных показателей [2].

Оперативность оценивается временем реакции системы на воздействие внешней среды либо скоростью ее изменения и зависит, в основном, от общей схемы соединения элементов и их расположения.

Централизация определяет возможности выполнения одним из элементов системы руководящих функций. Численно централизация определяется средним числом связей центрального (руководящего) элемента со всеми остальными.

Периферийность характеризует пространственные свойства структур. Численно периферийность определяется показателем центра тяжести структуры, при этом в качестве единичной оценки меры связности выступает “относительный вес” элемента структуры.

Живучесть системы определяет ее способность сохранять значения показателей при повреждении части системы. Этот показатель может характеризоваться относительным числом элементов (или связей), при уничтожении которых остальные показатели не выходят за допустимые пределы.

40. Перечислите классы многоуровневых иерархических структур.

41. Покажите графически примеры иерархических структур со слабыми и сильными связями.

42. Объясните, в каких случаях используются многоуровневые иерархические структуры – страты.

Страты. Этот вид иерархии позволяет описывать систему на разных уровнях абстрагирования, т.е. детальности описания. На каждой страте имеется свой собственный набор терминов, концепций и принципов.

43. Дайте определение стратификации.

Стратификация – представление системы семейством моделей, каждая из которых описывает поведение системы с точки зрения соответствующего уровня абстрагирования.

44. Покажите отличия макроскопического и микроскопического анализов.

45. Дайте определение состоянию системы.

Множество одновременно существующих свойств объекта или системы

46. Объясните, как можно оценить внутреннее состояние системы.

47. Дайте определение процессу.

Процесс – изменение состояния.

48. Покажите, как можно описать процесс.

49. Дайте определение статической системе.

Не изменяющая состояния со временем

50. Дайте определение динамической системе.

Характеризуется изменчивостью во времени

51. Дайте определение понятию «функция».

Предназначение выполнять какие то преобразования, для выполнения которых система и ее эллемены приходят в движение, это взаимодействие системы с окружающей ее средой в процессе достижения целей или сохранения равновесия

52. Приведите пример математической модели «черного ящика».

: , Где символ , Как всегда в математике, заменяет слова: "функция от"

53. Нарисуйте графическую модель «черного ящика».

54. Объясните, что понимается под функционированием.

Функционирование – действие системы во времени

55. Покажите математическую модель функционирования.

56. Дайте определение стационарной системе.

57. Дайте определение нестационарной системе.

58. Объясните, в чем заключаются причины нестационарности.

59. Объясните, как проявляется нестационарность в математических моделях.

60. Перечислите режимы, в которых может быть динамическая система.

61. Укажите, что описывает модель статики системы.

Статические модели (модели статики) отражают функцию системы - конкретное состояние реальной или проектируемой системы (своего рода его «мгновенную фотографию»)

62. Приведите пример статической характеристики.

Статическая характеристика - это зависимость между входной и выходной величинами в установившемся режиме

63. Укажите, что описывает модель динамики системы.

Динамические модели (модели динамики) отражают функционирование системы - процесс изменения состояний реальной или проектируемой системы. Они показывают различия между состояниями, последовательность смены состояний и развитие событий с течением времени.

64. Приведите пример динамической характеристики.

Динамическая характеристика - это реакция системы на возмущение (зависимость изменения выходных переменных входных и от времени).

65. Приведите примеры моделей динамики системы.

Примеры. Описание процесса изменения спроса на какой-либо товар под влиянием рекламы, изменение температуры электроплиты при ее включении, описание процесса изменения показателей эффективности за некоторый период времени.

66. Дайте определение переходному процессу.

Воздействие на вход системы вызывает изменение ее выхода y(t) - переходный процесс

67. Перечислите виды возмущающих сигналов, используемых при исследовании динамических характеристик системы.

1. Ступенчатое воздействие (рис. 3,а):

Частым случаем ступенчатого воздействия является единичное воздействие, которое описывается так называемой единичной функцией: x(t)=l(t)

2. Импульсное воздействие (единичный импульс или дельта функция) x(t) = σ(t) (рис. 3,б):

Следует заметить, что δ(t) и единичная ступенчатая функция связаны соотношением:

Рис. 3. Воздействия: а- ступенчатое; б- импульсное.

3. Периодический сигнал: либо в виде синусоиды, либо в виде прямоугольной волны.

68. Дайте определение переходной функции.

Переходная (временная) функция — это реакция выходной переменной звена на изменение входа.

69. Напишите уравнение безынерционного звена.

y(t) = kx(t),

где k — коэффициент пропорциональности или усиления (здесь и во всех последующих уравнениях

70. Напишите уравнение инерционного звена.

Инерционное звено (апериодическое, емкостное, релаксационное) описывается дифференциальным уравнением:

При возмущении звена единичным ступенчатым воздействием его переходный процесс описывается уравнением

где Т — постоянная времени, определяемая емкостью звена и его пропускной способностью.

71. Напишите уравнение идеального дифференцирующего звена.

Дифференцирующее звено. Идеальное (безынерционное) дифференцирующее звено описывается дифференциальным уравнением:

y(t) = kx'(t)

72. Напишите уравнение реального дифференцирующего звена.

Реальное дифференцирующее звено описывается дифференциальным уравнением, в котором, в отличие от реального звена, дополнительно появляется инерционный член Ty'(t):

При возмущении звена единичным ступенчатым воздействием переходный процесс в звене описывается уравнением:

73. Напишите уравнение интегрирующего звена.

Интегрирующее звено (астатическое, нейтральное) описывается дифференциальным уравнением
y’(t)=kx(t).

Переходный процесс в звене описывается решением этого уравнения:

74. Напишите уравнение колебательного звена.

Колебательное звено в общем виде описывается следующим уравнением:

75. Напишите уравнение звена чистого запаздывания.

Звено чистого (транспортного) запаздывания повторяет по форме входной сигнал, но с запаздыванием по времени (рис. 9):

y(t) = kx(t - τ),

где τ - время запаздывания.

76. Напишите уравнение инерционного звена второго порядка.

77. Изобразите переходную функцию для безынерционного звена при ступенчатом воздействии.

Переходная функция звена (его реакция на единичное ступенчатое воздействие на вход) представлена на рис. 4,а.

Рис. 4. Реакция безынерционного (а) и инерционного (б) звеньев.

78. Изобразите переходную функцию для инерционного звена при ступенчатом воздействии.
см выше

79. Изобразите переходную функцию для идеального дифференцирующего звена при ступенчатом воздействии.

Переходная функция звена представлена на рис. 5,а. Во всех точках, кроме нулевой, значение у равно нулю; в нулевой точке у за бесконечно малое время «успевает» увеличиться до бес-конечности и вернуться в ноль. Такого, конечно, в реальной жизни быть не может, поэтому рас-смотрим «реальный» вариант дифференцирующего звена - реальное дифференцирующее звено.

80. Изобразите переходную функцию для реального дифференцирующего звена при ступенчатом воздействии.

Переходная функция звена представлена на рис. 5,б. Реальное дифференцирующее звено не яв-ляется элементарным его можно заменить соединением двух звеньев: идеального дифференцирующего и инерционного:

81. Изобразите переходную функцию для интегрирующего звена при ступенчатом воздействии.

82. Переходный процесс в звене описывается решением этого уравнения:

при x(t) = l(t) получаем y(t) = kt. Переходная функция звена представлена на рис. 6.

83. Рис. 6. Реакция интегрирующего звена.

84. Изобразите переходную функцию для колебательного звена при ступенчатом воздействии.
Колебательное звено получается при наличии в нем двух емкостных элементов, способных запасать энергию двух видов и взаимно обмениваться этими запасами.

Рис. 7. Реакция колебательного звена с затуханием (а) и инерционного звена второго порядка (б).

85. Изобразите переходную функцию для звена чистого запаздывания при ступенчатом воздействии.

Апериодическое звено второго порядка представляет собой последовательное соединение двух апериодических звеньев первого порядка.

Рис. 8. Реакция консервативного звена. Рис. 9. Реакция звена чистого запаздывания.

86. Изобразите переходную функцию для инерционного звена второго порядка при ступенчатом воздействии.

См 84 вопрос

87. Приведите примеры безынерционного звена.

Примеры.

1. Газовая плита: при повороте ручки регулировки расхода газа практически мгновенно устанавливается новая температура пламени.

2. Швейная машина: при повороте ее колеса практически мгновенно иголка займет новое положение.

88. Приведите примеры инерционного звена.

Пример

При увеличении затрат на рекламу какого-либо товара новый устойчивый спрос на этот товар устанавливается также с динамическим запаздыванием.

89. Приведите примеры реального дифференцирующего звена.

Пример.
Рассмотрим связь спроса и цены на товар повседневного спроса, например хлеб. При повышении цены на товар в первый же момент произойдет спад спроса на некоторую величину, но в дальнейшем он будет повышаться практически до первоначального уровня.

90. Приведите примеры интегрирующего звена.

Примеры.

1. Изменение уровня в емкости при несбалансированности прихода и расхода жидкости.

2. Изменение количества товара на складе при неравенстве его поступления и отпуска.

91. Приведите примеры колебательного звена.

−− Механическая колебательная система (пружина, груз, демпфер).

92. Приведите примеры звена чистого запаздывания.

−− Конвейер, транспортирующий сыпучий материал.

93. Приведите примеры инерционного звена второго порядка.

−−

94. Изобразите переходную функцию для интегрирующего звена при прямоугольном воздействии.

95. Изобразите переходную функцию для интегрирующего звена при треугольном воздействии.

96. Изобразите переходную функцию для интегрирующего звена при воздействии в виде прямоугольной волны.

97. Изобразите переходную функцию для интегрирующего звена при воздействии в виде треугольной волны.

98. Изобразите переходную функцию для интегрирующего звена при воздействии в виде трапеции.

99. Изобразите переходную функцию для безынерционного звена при прямоугольном воздействии.

100.Изобразите переходную функцию для безынерционного звена при треугольном воздействии.

101.Изобразите переходную функцию для безынерционного звена при воздействии в виде прямоугольной волны.

102.Изобразите переходную функцию для безынерционного звена при воздействии в виде треугольной волны.

103.Изобразите переходную функцию для безынерционного звена при воздействии в виде трапеции.

104.Изобразите переходную функцию для инерционного звена при прямоугольном воздействии.

105.Изобразите переходную функцию для инерционного звена при воздействии в виде прямоугольной волны.

106.Изобразите переходную функцию для реального дифференцирующего звена при прямоугольном воздействии.

107.Изобразите переходную функцию для идеального дифференцирующего звена при треугольном воздействии.

108.Изобразите переходную функцию для реального дифференцирующего звена при воздействии в виде прямоугольной волны.

109.Изобразите переходную функцию для идеального дифференцирующего звена при воздействии в виде треугольной волны.

110.Изобразите переходную функцию для идеального дифференцирующего звена при воздействии в виде трапеции.

111.Перечислите формы отображения переходных процессов.

112.Дайте определение пространству состояний.

113.Какая точка называется фазовой?

114.Дайте определение фазовой траектории.

115.Дайте определение фазовому портрету.

116.Какие точки называются особыми?

117.Перечислите свойства фазовых траекторий.

118.Изобразите пример равновесного режима в пространстве состояний.

119.Изобразите пример переходного режима в пространстве состояний.

120.Изобразите пример периодического режима в пространстве состояний.

121.Объясните, что понимается под устойчивостью.

122.Объясните понятие «состояние устойчивости».

123.Что мы называем устойчивым состоянием равновесия?

124.Дайте определение состоянию равновесия.

125.Дайте определение переходному режиму.

126.Дайте определение периодическому режиму.

127.Дайте определение закономерности.

128.Объясните, что такое «общесистемная закономерность».

129.Объясните, что понимается под энтропией в системном анализе.

130.Покажите, как можно численно оценить энтропию для равновероятных состояний.

131.Покажите, как можно численно оценить энтропию для разновероятных состояний.

132.Дайте определение открытой системе.

133.Дайте определение закрытой системе.

134.Объясните суть второго начала (закона) термодинамики.

135.Дайте определение флуктуации.

136.Объясните суть принципа компенсации энтропии.

137.Объясните суть закона необходимого разнообразия Эшби.

138.Дайте определение понятию «жизненный цикл».

139.Дайте определение понятию «рост».

140.Дайте определение понятию «развитие».

141.Дайте определение понятию «кризис».

142.Укажите причины изменений в системе.

143.Укажите основные признаки развития.

144.Дайте определение эмерджентности.

145.Поясните, что понимается под целостность.

146.Покажите, какие особенности систем вытекают из свойств целостности.

147.Поясните, что понимается под аддитивностью.

148.Поясните, что понимается под синергизмом.

149.Поясните, что понимается под прогрессирующей изоляцией.

150.Поясните, что понимается под прогрессирующей систематизацией.

151.Поясните, что понимается под изоморфизмом.

152.Поясните, что понимается под закономерностью коммуникативности.

153.Покажите, какие особенности систем вытекают из закономерности иерархичности.

154.Поясните, что понимается под эквифинальностью.

155.Поясните, что понимается под полисистемностью.

156.Приведите примеры полисистемности (не из лекций).

157.Поясните, что понимается под историчностью.

158.Покажите, как используется закономерность историчности в области информатизации.

159.Объясните, в чем заключается закономерность «неравномерного развития и расхождения темпов выполнения функций элементами системы».

160.Объясните, в чем заключается закономерность «увеличения степени идеальности».

161.Объясните, в чем заключается закономерность «внутрисистемной и межсистемной конвергенции».

162.Объясните, в чем заключается закономерность «сохранения равновесия системы за счет противодействия внешнему возмущению».

163.Объясните, в чем заключается закономерность «наиболее слабых мест».

164.Объясните, в чем заключается закономерность 20/80.

Поиск по сайту: