|
Рефераты Главная Финансовое право Финансовый менеджмент финансовая математика Финансы деньги кредит Французский Компьютерные сети Конституционное право зарубежныйх стран Конституционное право России Краткое содержание произведений Программирование компьютеры и кибернетика Производство и технологии Психология Разное Религия и мифология Трудовое право Туризм Уголовное право и процесс Управление |
Анализ системы управления "Общежитие"Анализ системы управления "Общежитие"Пензенский государственный университет Институт информатики и вычислительной техники Кафедра ИнОУП КУрсовая работа Анализ объекта управления «Общежитие» по дисциплине «Информационное обеспечение управления» ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА ПГУ 2.032001.11 ПЗ Выполнил: студент гр. 04ВД3 М.С. Аптукова Принял: ассистент М.А. Катышева 2007 Реферат Пояснительная записка содержит 33 страниц, 16 рисунков, 1 таблицу, 11 формул, 2 источника, 2 приложения. Ключевые слова: Анализ, система управления (СУ), граф системы управления (ГСУ), матрица, вершина, дуга, остовное дерево, хорда, канал управления, диаметр графа, ширина графа, длина пути, характеристический многочлен, вершинная база, связанность структуры, структурная избыточность, структурная компактность, ранги элементов структуры, индекс централизации Целью курсового проектирования является анализ системы управления «Общежитие » с помощью графоаналитического (теоретико-графового) метода исследования. Предметом исследования является Общежитие. Содержание
Введение В настоящее время одной из характерных черт развития общества является возникновение и создание сложных систем. Для того чтобы изучать такие системы, чтобы их проектировать, необходимо создать модель системы, модель объекта управления, которая отражает состав объекта, характер взаимодействия его элементов и их особенности, поэтому один из главных этапов разработки модели сложных систем, а в частности систем управления (СУ), состоит в проведении исследований и анализе объекта управления. Целью исследования структуры объекта или СУ является обнаружение критических структурных свойств, которые приводят к снижению эффективности функционирования СУ. Исследование проводят путем сравнительного структурного анализа. При сравнении в качестве эталона используют прототип СУ или стандартные (канонические, типовые) структуры управления с заранее известными свойствами. Методы структурного анализа систем предназначены для исследования как уже имеющихся, функционирующих систем управления, так и для вновь проектируемых систем. Структурный анализ систем управления является необходимым этапом для последующего синтеза, т.е. для создания СУ с заданными свойствами. На практике важную роль играет графоаналитический (теоретико-графовый) метод исследования. Этот метод основан на теории графов и имеет следующие особенности: - универсальность (унифицированность) и распространенность; - наглядность и интерпретируемость; - компактность (лаконичность) представления модели; - структурность; - развитость математического аппарата для количественного анализа; - хорошую представимость в ЭВМ. 1 . Составление исходной модели на основании вербального описания объекта управления «Общежитие» Исходные данные для построения модели объекта управления собирались в ходе общения с проживающими, комендантом, директором студгородка. В результате опроса было сформировано вербальное описание объекта. Структура описания дает представление о строение системы. При построении структурного описания определяем список связей между ними. Атрибутами элемента СУ является их наиболее характерные свойства или функции. Важную роль играют направление и характер связей. В данной работе необходимо исследовать те уровни представления структуры СУ, которые характеризуются информационными связями. Описание структуры «Сбербанк» представлено в таблице 1.1. Таблица 1.1- Описание СУ «Общежитие»
Продолжение таблицы 1.1
2 . Представление структуры управления в виде графа Для моделирования структур СУ удобно использовать графы. Графом системы управления (ГСУ) называется граф G=G(X,U), в котором множество вершин X интерпретирует множество элементов СУ, а множество ребер U -- множество связей между ними. Важным преимуществом модели в виде ГСУ является возможность эффективного применения компьютерных технологий для автоматизации обнаружения критических структурных свойств исследуемой СУ. Граф имеет следующие основные формы представления: - графический (в виде диаграммы); - матричный; - теоретико-множественный; - в виде списка. В данной курсовой работе используется два первых способа представления графа. Система управления «Общежитие» в виде диаграммы графа представлена на рисунке 2.1. Рисунок 2.1 -Диаграмма графа системы управления «Общежитие» Диаграмма графа иллюстрирует множество точек, расположенных на плоскости и интерпретирующих вершины графа, и множество жордановых дуг, соединяющих эти точки и интерпретирующих ребра графа. Граф построен в соответствии с данными таблицы 1.1. Вершины графа на диаграмме изображены как окружности с номерами внутри. Нумерация вершин графа совпадает с нумерацией элементов СУ из таблицы 1.1. Далее рассмотрим второй способ представления графа - матричный. Основными матрицами графа являются матрицы смежностей, инциденций и матрица основных контуров. 2.1 Матрица смежностей
Матрицей смежностей орграфа, имеющего n вершин, называется матрица A=||||nn, элемент которой =1, если вершина i смежна к вершине j (т.е. дуга направлена от вершины i к вершине j) и =0 в противном случае. Матрица смежностей ГСУ «Общежитие» представлена на рисунке 2.2.
Рисунок 2.2 - Матрица смежностей A Из данной матрицы можно увидеть, что сумма всех элементов матрицы равна числу дуг орграфа. Сумма элементов строки i равна полустепени исхода вершины i, а сумма элементов столбца j равна полустепени захода вершины j. 2.2 Матрица инциденций
Матрицей инциденций орграфа, имеющего n вершин и m дуг, называется матрица B=||||nm, у которой =1, если дуга j инцидентна вершине i и направлена от нее, = -1, если дуга j инцидентна вершине i и направлена к ней, и =0 в противном случае. На рисунке 2.3 представлена матрица инциденций ГСУ «Общежитие».
Рисунок 2.3 - Матрица инциденций B 2.3 Матрица основных контуров
Матрицей основных контуров орграфа называется матрица С=, состоящая из подматрицы остовного дерева T орграфа и единичной подматрицы E, порядок которой равен числу хорд остовного дерева T. Остовным деревом называется граф, не имеющий контуров и полуконтуров. Число основных контуров связного орграфа определяется формулой: , где m - число дуг; n - число вершин. Согласно этой формуле ГСУ «Общежитие» содержит 9 основных контуров (=23-15+1=9). Остовное дерево ГСУ «Общежитие» представлено на рисунке 2.4, а матрица основных контуров на рисунке 2.5. Рисунок 2.4 - Остовное дерево ГСУ «Общежитие»
Рисунок 2.5 - Матрица основных контуров С 2.4 Матрица расстояний
Матрицей расстояний орграфа называется матрица R=||||nn, в которой элемент равен длине кратчайшего пути из вершины i в вершину j. Если такого пути нет, то соответствующий элемент полагается равным бесконечности =?, а =0. Матрица расстояний ГСУ «Общежитие» представлена на рисунке 2.6.
Страницы: 1, 2 |
|