Описание на системата "автомобил"

Функционални, морфологични и информационни описания на системите. Анализ на разрушаващите системата и на гръбнака фактори, влияещи върху машината. Характеристики на йерархичната структура на автомобила. Характеристика на осигуряване на удобно и бързо движение.

Изпратете вашата добра работа в базата знания е проста. Използвайте формуляра по-долу

Студенти, аспиранти, млади учени, използващи базата от знания в своето обучение и работа, ще ви бъдат много благодарни.

Руска агенция за образование

Волгоградски държавен технически университет

по системен анализ

по темата: „Описание на системата„ автомобил “

един. Основни методи за описване на системи

Има няколко различни метода за описание на системите. Всеки от тях дава възможност да се идентифицират собствените им характеристики на описаната система. Следователно, в зависимост от целите и задачите, поставени от лицето, изграждащо този или онзи модел, се избира и най-подходящият метод. Понякога е полезно да се опише една и съща система по няколко начина, за да се даде пълна картина на нейната структура и функциониране. Помислете за основните методи за описание на системите.

Функционално описание - Това е описание, което разкрива особеностите на функционирането както на цялата система като цяло, така и на отделните й елементи. Основната задача на функционалното описание е да се определят основните функции на системата, както и да се определи тяхната зависимост от външни и вътрешни влияния.

Нека да видим какво е функция? Функцията е зависимостта на някои изходни стойности от входните параметри. Ако приемем, че функцията е недвусмислена, тоест определен набор от входни параметри съответства на определен набор от изходни стойности, тогава такава функция се нарича R-функция, и пристрастяване Y = R (X) -R трансформация. Ако R (X) - детерминирана функция (подчинявайки се на строги математически закони), тогава системите, притежаващи тази функция, се наричат детерминирани или S1 системи. Ако R (X) - е вероятностна функция, тогава съответните системи се наричат вероятностни или S2 системи. И накрая, ако функцията е двусмислена и хаотична, тогава R-преобразуването не се извършва и се наричат системи, характеризиращи се с такива функции S3 системи. Съществуват и системи, които могат самостоятелно, в зависимост от състоянието на входовете, да формират необходимото R-преобразуване; очевидно тези системи съчетават всичко по-горе и се наричат S0 системи.

Функционалното описание изхожда от факта, че всяка система изпълнява определени функции: тя може просто да съществува, да служи като местообитание за друга система и накрая да бъде материал за създаване на други системи; може да има много такива различни функции. Системата може да бъде еднофункционална, т.е. изпълнява някаква специфична функция или многофункционална. В зависимост от естеството на взаимодействието на системите помежду им, техните функции могат да бъдат разделени на нарастващи редици: пасивно съществуване, материал за други системи, поддържане на системи от по-високо ниво, противопоставяне на други системи и околната среда, усвояване на други системи и околна среда, трансформация на други системи и среда.

Обикновено функциите на системата имат йерархична структура, т.е. стойността на функцията на всяко ниво е числова функционална функция от функцията на по-ниските нива. Обикновено функциите на системата обикновено се изпълняват при някои ограничения на входните параметри, ако тези параметри надхвърлят установените граници, тогава системата или се срива, или радикално променя устройството си. По принцип функционалното описание се състои в подчертаване на йерархията на системните функции и определяне на входните и изходните параметри на тези функции. Ако е възможно, функциите се заменят с някакъв математически, вероятностен или друг израз, който ви позволява да наблюдавате числено функционирането на системата. Непосредственото функционално описание на системата S се дава от следните седем:

Където т - много моменти във времето; х - набор от моментни стойности на входящите влияния; Въпрос: - много държави; в - много стойности на изходните количества; Y = y> - много изходни стойности; q = - функция за преход на състоянието; s = T * Q> y - изходен дисплей; C - сегмент на входното действие; u - сегмент на изходното количество.

Основният недостатък на функционалното описание е, че то не е конструктивно; трудност при тълкуване и практическо приложение.

Морфологично описание - това е описание, което дава представа за структурата на системата, нейните подсистеми и елементи. Не може да бъде изчерпателно. Дълбочината на описанието или детайла се определя от целта на описанието. Морфологичното описание е йерархично и има толкова нива, колкото е необходимо за решаване на даден проблем. Понякога обаче не е възможно да се опише следващото ниво, използвайки само морфологични методи. Изучаването на система в морфологията започва с изучаването на елементарния й състав (т.е. елементите, вътре в които описанието не прониква). Според състава на елементите системите се делят на хомогенни (състоящи се от елементи от един и същи тип) и хетерогенни (състоящи се от елементи от различен тип).

Важна характеристика на морфологията е предназначението на елементите. Има няколко групи елементи: информационни, енергийни и материални. Информационните елементи са предназначени за получаване, съхраняване и трансформиране на информация. Енергия - за преобразуване на енергия. Вещества за трансформация. Но например трансформацията на материя или информация е невъзможна без снабдяването с енергия, и обратно, трансформацията на енергия е невъзможна без трансфер на информация. Следователно, почти всеки елемент има горните свойства, в този случай за описанието е избрано най-изразеното условие и е подходящо за изискването на проблема, който се решава. Има и неутрални елементи - елементи, чиято цел е трудно да се установи с необходимата точност.

Следващата важна характеристика на морфологията е наличието на връзки. Има информационни, енергийни и материални връзки. Енергийните връзки служат за пренос на енергия, информационни - за пренос на информация. Тук, както в случая със свойствата, има мощно взаимодействие на различни видове взаимоотношения помежду си. В резултат на това става възможно образуването на смесени връзки. Те също така разграничават директни (има пренос на информация, енергия, вещество от един елемент в друг в съответствие с изпълняваната функция), обратни (прякото предаване се контролира) и неутрални връзки. Качеството на връзките се определя от тяхната честотна лента.

Нека сега да преминем директно към съставянето на морфологичното описание:

Тук структури д са: детерминистични, вероятностни, хаотични. Състав К могат да бъдат слаби, с ефекторни подсистеми, с рецепторни подсистеми, с рефлексивни подсистеми, пълни и неопределени.

Описание на системната информация - описание, даващо информация за организацията на системата. Има много различни дефиниции на информация, свързани с различни области на знанието, нека наречем основните:

1. Информация - набор от всякаква информация, знания за нещо.

2. В математиката и кибернетиката този термин е количествена мярка за ентропия.

3. И накрая, във философията информацията е свойството на материалните обекти да запазват и генерират определени свойства и състояния.

Първият, както и някои други неподадени дефиниции, определят информацията като всякакви данни или информация, която отразява някакви процеси. Такава информация се нарича показана и се обозначава I0.

Тук p0 - - броят на неправдоподобните резултати преди получаване на информация, и p1 - брой равновероятни резултати след получаване на информация.

Нека да преминем към второто определение. Ентропията на системата е мярка за нейната несигурност, т.е. колкото по-предсказуеми са последващите състояния на системата, толкова по-малко ентропия тя има. Количествено, ентропията може да се намери по формулата:

Където пи - вероятността за i-то състояние.

Информационното описание определя зависимостта на морфологичните и функционални свойства на системата от качеството и количеството на вътрешната (информация за самата система и за външната среда) и външната (информация, идваща от външната среда).

Комбинацията от функционални, морфологични и информационни описания ви позволява да отразявате основните свойства на системите.

2. Обосновка избор на функционално описание на системата

След като избрахме система, започнахме да избираме метод за нейното описание. Веднага беше трудно да се реши кой от тях е по-добър да се използва и решихме да ги разгледаме всички и да отделим един по метода на елиминиране.

Първо, изключихме информационния метод на описание. Защо? Тъй като системата "автомобил" не е средство за възприятие или обработка на информация и е доста стабилна система. В описанието на информацията има много числа, променливи и формули, което значително усложнява възможността за концепция и разбиране на такава работа. гръбнак автомобил удобно движение

Остава да се избира от морфологично и функционално описание. Направихме избор към функционалността. Няколко причини ни подтикнаха към това:

1. Основната цел на всяка система е да функционира, т.е. да изпълнява някаква основна функция или няколко основни функции, изпълнявани чрез изпълнение на подфункции на всеки от нейните елементи. Тоест за крайния потребител на системата на практика не е важно как е подредена системата и от какво се състои, за него най-важното е системата да изпълнява предвидената си функция и как това се прави не е негова работа.

2. Функционалното описание е по-вместимо от морфологичното, тъй като при описването на определена функция се прави указание от какви параметри зависи нейното изпълнение. И веднага получаваме функционално описание и списък на артикулите „в една бутилка“. Освен това йерархичната структура на системата може лесно да бъде добавена към функционалното описание и всъщност ние ще загубим от морфологичното описание само характеристиките на връзките между елементите (които могат да бъдат определени от техните функции).

3. Функционалното описание е по-подходящо за сравняване на двете системи, тъй като морфологичното сходство не означава функционално, поради факта, че леко морфологично отклонение може да причини качествена функционална разлика. В някои случаи морфологичната разлика не може да бъде открита и тя се проявява в значителна разлика във функционалните свойства.

3. Функционално описание на системата

Общи характеристики на системата.

Всички най-важни компоненти на системата (двигател, рама на автомобил, окачване) са направени от желязо.

1. Механично въздействие (унищожава системата в резултат на крехкостта на материала);

2. Прекомерно прегряване (засяга работата на двигателя и други подсистеми)

3. Излагане на химически разтворители (засяга спирачната система (спирачна течност), двигателя, по-специално върху охлаждащата система (антифриз, антифриз)

4. Прекомерна влажност на околната среда (образува ръжда на почти всички елементи на системата)

5. Прекалено ниска температура (при ниски температури двигателят започва да консумира повече консумативи, поради което ефективността намалява, под въздействието на ниски температури металът става по-крехък, което причинява механични повреди на елементите на системата)

1. Работна температура (приблизително 90 ° С, при оптимална температура ефективността ще бъде максимална);

2. Наличието на смазка в двигателя, спирачната система, окачването и други малки подсистеми;

3. Наличието на достатъчно количество спирачна течност, охлаждаща течност, горивна течност и кислород;

4. Наличие на достатъчно зареждане на батерията;

5. якост на закрепване на носещи части.

Йерархична структура на системата

носеща система решетка на радиатора

десен (ляв) преден калник

дясна (лява) входна врата

стълб на предното стъкло

дясна (лява) задна врата

дясна (лява) странична стена

опора на пружината на задното окачване

кладенец на резервно колело

опора на пружината на предното окачване

скоба за теглене

предна (задна) броня

система за шофиране двигател задвижваща ролка на алтернатора

ролка на помпата за охлаждаща течност

ролка на разпределителния вал

уплътнение на предния вал

корпус за аксесоари

система хранене инжектори

система охлаждане радиатор на нагревателя