Общая теория систем и системный анализ

Федеральное агентство по образованию Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Южно-Уральский государственный университет»
Кафедра «Экономика и управление проектами»



















Курсовая работа по дисциплине
«Общая теория систем и системный анализ»















Выполнил: 

студент группы ПФ-269 

Муксинов А.Е.

Принял:

Тарасов Ю.Н.









Челябинск 

2009


Аннотация



Курсовая работа по дисциплине

«Общая теория систем и системный анализ». Муксинов А.Е. группа ПФ-269

г. Челябинск, ЮУрГУ, 2009 г, 13 стр.  Список литературы – 4 наименования, Рисунков – 3



В данной работе произведен анализ систем с отрицательной обратной связью. Цель работы  показать свойства и особенности отрицательной обратной связи.

						


Содержание



Введение……………………………………………………….……….….4                                    

Задание 1…………………………………………………..........……….....5

Задание 2………………………………………………………..……….....9

Задание 3…………………………………………………….……….........11

Заключение………………………………………………….…………….12

Список использованной литературы……………………….……………13

 


Введение



Одной из характерных тенденций развития общества является появление чрезвычайно сложных (больших) систем. Основными причинами этого являются: непрерывно увеличивающаяся сложность технических средств, применяемых в народном хозяйстве; необходимость в повышении качества управления как техническими, так и организационными системами (предприятие, отрасль, государство и др.); расширяющаяся специализация и кооперирование предприятий - основные тенденции развития народного хозяйства.

В отличие от традиционной практики проектирования простых систем при разработке крупных автоматизированных, технологических, энергетических, аэрокосмических, информационных и других сложных комплексов возникают проблемы, меньше связанные с рассмотрением свойств и законов функционирования элементов, а больше - с выбором наилучшей структуры, оптимальной организации взаимодействия элементов, определением оптимальных режимов их функционирования, учетом влияния внешней среды и т.п. По мере увеличения сложности системы этим комплексным общесистемным вопросам отводится более значительное место.

Все это привело к появлению нового - системного - подхода к анализу больших систем. Они часто не поддаются полному описанию и имеют многогранные связи между отдельными функциональными подсистемами, каждая из которых может представлять собой также большую систему. В основе системного подхода лежит специальная теория - общая (абстрактная) теория систем.

В данной работе будет проведен анализ отрицательной обратной связи в системах, которая имеет весьма положительные свойства.











Задание 1



Дано:

             





Найти:

а)  Решение уравнения, т.е. аналитический вид

б) построить график переходного процесса 



























































Решение:

Сначала найдем при , поскольку характеризует входные воздействия и не зависит от работы системы. В свою очередь  дает характеристику процесса, который происходит в системе.



a)







Поскольку  является единичной функцией, следовательно ,







В этой ситуации, динамические свойства системы можно выявить следующим образом:







Так как , то 

Ответ: аналитический вид системы: .



б) Найдем для того, где t из диапазона [0;3T] для того, чтобы построить график







В этом случае график переходного процесса  для значений времени  в диапазоне  выглядит следующим образом:



1

T

2T

3T

t

0

Y(t)

X(t),

Y(t)

Рис. 1

				

Так как ,а , можно сказать, что данная система обладает определенной инерционностью; для создания стабильного положения системе требуется время 


Задание 2



а)



S

- 1

X(t)

Y(t)

-Y*(t)

Y*(t)

S



Рис. 2

K

Так как S представлена уравнением , необходимо произвести дополнительное преобразование:

		

K

- 1

X(t)

-Y*(t)

Y*(t)

S*



1

Рис. 3Исходя из этого динамические свойства системы описываются следующим уравнением:

	

	При , а из этого следует, что:

	

	

	б) Преобразования, которые находятся выше показывают, что системе S* требуется время в раз меньше, чем системе S, на устранение внешних воздействий. Отсюда вывод: система S* менее инерционна по сравнению с S.

	

	в) Одно из важнейших свойств отрицательной обратной связи – повышение быстродействия системы за счет уменьшения ее инерционности.

	

	

	
Задание 3

	

	Назовите другие известные Вас свойства отрицательной обратной связи, которые применяют для повышения качества сложных систем, и поясните их сущность.

	

	

	Отрицательная обратная связь обладает многими полезными свойствами, которые применяют для повышения качества сложных систем. 

	Одно из таких свойств осуществляет безопасность от внешних возмущающих сигналов (шумы, помехи), которые нарушают нормальное функционирование системы, такое свойство позволяет избежать  затрат такого ресурса как время. 

	Другое свойство отрицательной обратной связи заключается в следующем- оно понижает чувствительность системы к внешним воздействиям (т.е. перевод нелинейной функции в почти линейную), это свойство сильно упрощает ход работы системы и снижает ее чувствительность к внешним негативным явлениям, но при этом есть риск, что система не успеет среагировать на положительные внешние воздействия, которые бы помогли системе. 

	И еще одно полезное свойство отрицательной обратной связи – это повышение устойчивости, т.е. повышение свойств системы, которые осуществляют устойчивую работу системы.  
Заключение

	

	Данная работа показывает,  что при использовании отрицательной обратной связи – система усложняется, но и приобретает много полезных свойств таких как: устойчивость, повышение быстродействия, защищенность от возмущающих факторов. А в условиях взаимосвязанного и разнообразного мира – отрицательно обратная связь – незаменимый помощник в решение проблем систем.

	
Список используемой литературы

	

	Лекции по О.Т.С. и С.А..

	Директор С., Рорер Р. Введение в теорию систем,  изд - во «Мир»,   1974.  

	Арнольд В. И. Обыкновенные дифференциальные уравнения, изд-во «Наука», М„ 1971.   

	Общая теория систем Иванов А.М.- СПб.: Научная мысль, 2005. - 480.

2