Системное и программное обеспечение (CBRR1335)

Посмотреть архив целиком

Введение.

Основные понятия, термины, определения.

Програмирование:

1. В широком смысле слова,– процесс составления плана действий (или программ).

2. В узком смысле – раздел прикладной математики, изучающий способы и методы реализации алгоритма решения конкретной задачи, составление программы, ее отладку и эксплуатацию.


Любая АСУ содержит два основных компонента:

1. Функциональная часть, реализация задачи, стоящей перед системой. Например управление предприятием: бухучет, кадры, склад и т.д. Это функциональная часть АСУП предприятия.

2. Виды обеспечения:

а) техническое

б) математическое

в) программное

г) информационное

д) организационно–методическое

е) правовое

ж) метрологическое


Жизненный цикл программного продукта:

1. Бумажное программирование (начинается с изучения предмета реализации, заканчивается –

алгоритмом).

2. Программная реализация.

3. Эксплуатация программного продукта.


Укрупненная технология разработки программных продуктов.

Этапы и стадии:

1. Первоначальное изучение конкретной предметной области с помощью научно–техническоц литературы, а также с использованием технической эксплуатационной и нормативно–технической документации. Включает: ТОСТы, ОСТы, РТМы, Рмы.

2. Обследование объекта автоматизации (управления). Включает: исследование объекта автоматизации и анализ полученных данных. Исследование объекта автоматизации проводится как правило с помощью специально разработанных методик обследования, которые содержат специально разработанные формы с последующим их дополнением и рекомендациями по анализу полученных данных.

Код.

Наименование

прибора.

Обозначение

или маркер прибора.

Паспортные

данные.

Характеристики.

Дополнительная

информация.







Второй этап предполагает сбор данных методом интервью у заказчика. Второй этап заканчивается подготовкой технического задания (технические условия, предложения, отчет).

3. Содержательная и формализованная постановка задач.

4. Разработка алгоритма решения задач. Входит: выбор, анализ, обоснование средств программирования. После выбора средств программирования составляется блок–схема алгоритма решения задач и дается соответствующее ее описание.

5. Собственное программирование.

6. Отладка тестирования и корректировка программного продукта.

7. По результатам опытной эксплуатации осуществляется корректировка программного продукта.

8. Сдача программного продукта в опытную эксплуатацию.

9. Программная эксплуатация разработанного программного обеспечения.

10. Создается новая версия или модернизация программного продукта.


Способы преобразования информации при работе ЭВМ с внешними устройствами.

Исходными данными в ниже рассматриваемых способах преобразования является точностные характеристики используемых параметров.

Если Р произвольный параметр процесса, объекта, системы и т.д., то его основной точностной характеристикой является дисперсия погрешностей: Р®.

1. Определение шага или интервала дискритизации.


Для обработки выборки N необходимо определить шаг дискретизации:

DT– может быть равномерным и неравномерным.

Существуют разработанные алгоритмы и программы определяющие DT. Программы входят в состав стандартной библиотеки программ.






2. Отбраковка ложных промахов (выбросов).




Если значение Р не попадает в , то оно отбраковывается и точность получается выше.









3. Сжатие информации.

Два случая когда нужно сжать информацию:

а) недостаточный объем памяти;

б) не требуется высокая точность.

Различают необратимое сжатие (НС) и квазиобратимое сжатие (КС)

НС:


Сжатие–выборка:

При НС совокупность значений Р1Рn заменяется на1 значение Рср, которое запоминается, а предыдущая совокупность Р1Рn стирается.






КС (ложнообратимое):


При КС назначается значение разброса параметра

РDР. Проводится расчет Рср и запоминается два значения: Рср и DР. Предыдущая совокупность Р1Рn стирается. Для получения выборки значения Р от 1 до N используются стандартные программы RND по тому или иному закону.









4. Аналитическая градуеровка устройства.


X– измеренное значение параметра устройства.

Y ® ЭВМ Y– записанное значение в память ЭВМ.

Известно устройство и принцип действия Þ функция .

X Y Неизвестно Х берем – обратная градуеровочная функция.

По этой функции строится градуеровочная таблица:


Y X Хранить эти таблицы на практике неудобно и громоздко Þ вместо таблицы –

. . полиномы n– степени. Эти полиномы реализованы в виде программ и на Паскале их

. . объем достигает 40–60 строк.

. .














5. Интерполяция и экстраполяция.




Интерполяция используется для нахождения промежуточного (прошлого) значения параметра Р.

Различают: прямую, ступенчатую, параболическую, квадратичную интерполяцию.










Экстраполяция используется для нахождения будущих (последующих) значений.

Рmax – аварийное значение.

Способы итерполяции и экстраполяции оформлены в виде программы, которая хранится в стандартной библиотеке.







6. Цифровая фильтрация.

Существуют программы, реализующие цифровые фильтры 0,1,2–го порядка, а также цифровые фильтры Калмана и Калмана–Бьюри.


Способы управления ЭВМ при работе с внешними устройствами.

1. Управление по отклонениям.

ЭВМ Задача состоит в поддержании на ОУ некоторого параметра у заданного:

ОУ – аварийное значение.

; i– дискретное время

Проблема: Dх– может быть const или @.

На практике:

а) либо Dх определяется или рассчитывается исходя из описания объекта управления устройств связи с ОУ и условий его работы;

б) либо проводится предварительное моделирование работы объекта и по результатам этого моделирования определяется работа х.

2. Пропорциональное управление.

; ;

Данный способ является более грубым по сравнению с предыдущим.

На практике (когда объект не меняем):

3. Стохостическая аппроксимация.

; ; ;

Данный способ является более тонким по сравнению со вторым способом. Эти способы позволяют организовать сам процесс управления.


Элементы математического моделирования.

Различают следующие классы моделей:

1. Линейный и нелинейный.

2. Статический и динамический.

3. Непрерывный и дискретный.

4. Детерминированный (заранее определенный) и стохастический.




Различные способы модели.

Для автоматизации технических процессов функционирования объектов моделирования работы вычислительных систем как правило используется линейная стохостическая модель которая описывается системой 2-х векторных конечноразностных уравнений следующего вида:


, (1) уравнение динамики


, (2) уравнение наблюдения (измерения)


i– дискретное время

– это вектор–столбцы параметров процесса объекта системы (Соответственно моменты времени i и i+1 размерностью [1*n]);

Ai ,i+1 Известная квадратная матрица перехода процесса объекта системы из состояния в момент времени i в состояние момента времени i+1 размерностью [n*n];

– Векторный столбец возмущающих воздействий (помех) в момент времени i+1, размерностью [1*n];

– Вектор столбец в параметрах наблюдения или измерения в момент времени i+1, размерностью [1*m];

Bi+1 – Известная матрица наблюдения или измерения в момент времени i+1, размерностью [m*n];

– Вектор столбец возмущающих воздействий наблюдения измерения в момент времени i+1, размерностью [1*m];

m£n;

В этой системе уравнений неизвестной являются его компоненты вектора столбца . Остальные предполагаются либо известными, либо определяются каким-то образом. На практике n£10 в противном случае вычисления громоздки.

Пример: Измеряется плавно меняющийся параметр, которым нужно управлять (с заданной погрешностью).

, · – коэффициент

В данной системе учитываются только аддитивные ошибки.

Для учета, наряду с учетом аддитивных ошибок и мультипликативных ошибок система принимает вид:

– известная квадратная матрица учета мультипликативных ошибок размерностью [m*n];

– известная матрица учета мультипликативных ошибок при наблюдении или измерении размерностью [m*n].

Рассмотрена система уравнений представленных цифровым фильтром Калмана с помощью которого могут быть определены текущие параметры, а также предшествующие и последующие.


Случайные файлы

Файл
72701.rtf
97336.rtf
407.doc
ref-15178.doc
70149.rtf




Чтобы не видеть здесь видео-рекламу достаточно стать зарегистрированным пользователем.
Чтобы не видеть никакую рекламу на сайте, нужно стать VIP-пользователем.
Это можно сделать совершенно бесплатно. Читайте подробности тут.