Указания по применению алгоритма изучения систем

Началом системного анализа является выявление структуры системы – декомпозиция:

3.1 Элементы.

В этом пункте формально необходимо выявить и перечислить все состав-ляющие компоненты (подсистемы и элементы) схемы, включая каждый провод и каждую клемму, но реально этого не требуется. Из всего многообразия компонентов следует перечислить лишь те, которые выполняют основные функции схемы: двигатели, контроллеры, схема управления (в целом), схема защиты ит.п. Вполне достаточно выбрать 3-5 элементов. При большем их количестве анализ существенно усложняется, а излишняя детализация отвлекает силы и время от уяснения основных принципов функционирования системы.

3.2 Функции элементов.

Здесь необходимо точно сформулировать каждую функцию всех элементов, ставя на первое место в формулировке глагол. Функция определяется при сравнении того, что у компонента системы на входе и что на выходе. Если сигналы на входе и выходе одного рода (ток – ток, напряжение – напряжение и т.п.), то следует сравнить их по величине. При равенстве величин компонент выполняет функцию повторителя. Если сигнал на входе меньше чем на выходе, то это функция усиления. Если наоборот, то это функция деления. Если воздействия разного рода, например у двигателя (на входе электрическая энергия, а на выходе механическая - крутящий момент на валу), то в этом случае компонент выполняет функцию преобразования.

Этот этап наиболее трудоёмок и важен, так как ошибка в определении функции элементов ведёт к ошибочному анализу работы схемы. Ещё раз напомним, что формулировка функции должна начинаться с глагола: передаёт, усиливает, преобразует и т.п. Здесь следует помнить, что элемент часто имеет не одну функ-цию, а несколько. Многофункциональность элементов электрических схем позво-ляет упростить схему и снизить себестоимость установки.

3.3 Взаимосвязи элементов.

Анализ взаимосвязей позволяет определить направления передачи информации и воздействий в схеме, что и выявляет принцип её работы. Взаимосвязи можно изо-бразить графически:

Д – двигатель

СУ – система управления

АЗ – аппаратура защиты

Знак « » означает две взаимонаправленные стрелки, что в данном слу-чае означает обоюдное воздействие элементов друг на друга, хотя оно может быть односторонним:

В каждом конкретном случае схема взаимосвязей будет разная.

3.4 Функции взаимосвязей.

Определение функции каждой взаимосвязи схоже с определением функции элементов и всё описанное в пункте «функции элементов» полностью относится к функциям взаимосвязей.

3.5 Нормы.

В понятие – норма входят законы, правила, принципы и т.п. на основе которых функционирует любая электрическая схема, поэтому здесь следует просто перечис-лить те законы физики, которые используются в работе той или иной электрической установки: закон Ома, Кирхгофа, Джоуля-Ленца и т.д.

3.6 Метод реализации норм.

Здесь следует определить метод реализации норм: механический, электри-ческий, магнитный, тепловой, электромеханический, оптический, акустический и т. п. Затем самому кратко изложить принцип работы схемы, а не переписывать его с учебника.

3.7 Системная модель: графическая и вербальная.

В графической модели отражаются выделенные подсистемы, элементы и их взаимосвязи. В вербальной (словесной) модели словами описывается принцип работы системы так как вы привыкли делать это на других предметах.

В результате алгоритмического анализа у вас должно быть чёткое представ-ление о работе схемы и о том, что ей необходимо обеспечить для нормального функ-ционирования (потребности) и какими способностями она обладает.

Потребности – величина напряжения постоянного или переменного тока; частота переменного тока; количество фаз; наличие нейтрального провода; контура заземления; понизительного или разделительного трансформатора питания; исправность всех элементов; и т.п.

Явные потребности вытекают из системной модели – наличие источника пи-тания, исправное состояние и т.п. Неявные – те, что могут проявиться в различных ситуациях при эксплуатации: неожиданно, по истечении времени и.т.п.. Например, при длительной эксплуатации требуется профилактическое обслуживание, замена быстроизнашивающихся элементов и т.д.

Способности – пуск и остановка двигателя; ступенчатое или бесступенчатое регулирование частоты вращения двигателя; реверс; тепловая защита двигателя и защита схемы от токов короткого замыкания; и т.п.

Явные способности вытекают из системной модели. Неявные не так очевидны (скрыты), но они то и представляют особую опасность при внезапном проявлении: поражение эл.током, травмирование работника, проблемы в управлении и т.п.

Достоинства и недостатки системы.

К достоинствам можно относить простоту схемы, малые габариты и вес, надеж-ность в работе, низкую себестоимость и.т.д. Недостатками схем всегда является об-ратное: сложность, громозкость, ненадёжность, высокая цена и.т.п.

3.8 Рефлексия (обращение назад). Здесь необходимо сделать самооценку проде-ланной работе: количественную и качественную.

В количественной рефлексии следует указать степень достижения постав-ленной цели – полностью, не полностью и т.п., а если не полностью, то в чём конкретно и указать причины неудачи.

В качественной рефлексии указывается степень удовлетворённости своей работой: что хорошо выполнено, а что не очень и указать причины недовольства собой; самостоятельно или с посторонней помощью, с указанием того, чья именно помощь потребовалась – товарищей по группе, преподавателя и.т.п.