Материал: 1284

10

-форма общественного устройства (государственная система);

-совокупность частей, связанных выполнением общей функции (нервная система);

-совокупность хозяйственных единиц, учреждений, организационно объединенных в единое целое (производственно-хозяйственная система) и т.д.

Части, составляющие техническую систему, оказываются подсистемами - они состоят из каких-то частей, которые могут рассматриваться как подподсистемы. Техническая система «электродвигатель» состоит из подсистем: статор, ротор и т.д. Подсистема «статор» имеет свои подподсистемы: обмотку, сердечник, выводы и т.д. Каждая техническая система входит в некоторую надсистему. Например, техническая система «электродвигатель» входит в надсистему «привод», который, в свою очередь, входит в систему более высокого уровня - наднадсистему: надсистема «привод» входит в наднадсистему «радиолокатор» или «технологическая линия». Вообще, представление объекта в виде надсистемы, системы, подсистемы и элементов является условным и зависит от субъекта.

Если рассмотреть такие, казалось бы, не имеющие ничего общего системы как отопительная, система освещения, система визуализации изображений, спутниковая система связи и т.п., то можно сделать вывод, что все эти системы объединяет одно свойство – техническая система это средство

достижения цели. Нет цели – нет системы.

Любая техническая система создается для выполнения некоторого множества общественно полезных функций, достижения определенного результата. Среди них можно выделить:

-основные функции, для выполнения которых, собственно, и создана техническая система, причем среди основных функций существует главная, определяемая из потребности в системе;

-второстепенные, отражающие побочные цели технической системы;

-вспомогательные, обеспечивающие выполнение основных;

-вредные, мешающие применению технической системы.

Например, главная функция современного телевизора – прием и воспроизведение аудиовизуальной информации; основные функции – прием нескольких программ, воспроизведение цветовых и стереосигналов, воспитание мировоззрения; второстепенные функции — использование в качестве компьютерного монитора большой диагонали, объекта мебели или интерьера, прием телетекста и т.д.; вспомогательные функции – сигнализация о системе цветности принимаемого сигнала, автоматическое выключение, «замок» для детей; вредные – электромагнитное излучение, потребление электроэнергии,

11

необходимость в выделении определенного жилого пространства. Все эти функции неразрывно связаны между собой. На рисунке 2.2 представлена схема функций технической системы – современного телевизора.

За реализацию полезных функций технических систем необходимо расплачиваться: это затраты на создание, эксплуатации и утилизацию системы, создаваемые технической системой вредные функции. Технические системы развиваются – происходит их переход из одного состояния в другое, качественно более совершенное, от простого к сложному, от низшего к высшему. Их развитие можно определить как увеличение отношения суммы полезных функций к сумме факторов расплаты.

Рисунок 2.2 – Схема функций технической системы на примере современного телевизора

Радиоэлектронные системы относятся к разряду технических систем, имеющих свои особенности. С позиций системного анализа любая радиоэлектронная система представляет собой совокупность электрорадиоэлементов различного структурного уровня, соединенных между собой электрическими, магнитными, электромагнитными, тепловыми, механическими, оптическими, акустическими, химическими и пространственными связями, выполняющими единую функцию на объекте функционирования.

Рассмотрим графическую модель радиоэлектронной системы в общем виде (рисунок 2.3), а также ее свойства.

Свойство целостности. Радиоэлектронная система должна быть целостной на всех ее уровнях. Целостность означает, что в системе не должно

12

быть лишних или недостающих составных частей. При невыполнении этого условия система перестает выполнять свои свойства, т.е. достигать поставленную цель. Место данной технической системы в техносфере в целом можно определить через понятие «экологическая ниша системы» - как совокупность выполняемых функций и комплекс условий, необходимых для создания, существования и развития технических систем. Система может быть полной, если она имеет все необходимое для выполнения своих функций без участия человека. В этом смысле подавляющее число известных ныне технических систем неполно.

Свойство открытости. Открытость означает, что система должна реагировать на все входные сигналы и воздействия (рисунок 2.3). Реальные технические системы функционируют в условиях большого количества случайных факторов, источниками которых являются воздействия внешней среды, а также ошибки, шумы и отклонения различных величин, возникающие внутри системы. Объект связан со средой бесконечным числом связей, определяющих его состояние.

Внешние воздействия Q

Ресурсы R

Рисунок 2.3 – Графическая модель радиоэлектронной системы

13

Свойство функциональности. Свойство функциональности проявляется в наличие некоторой функциональной модели, связывающей количественно и качественно выходы (цели) системы с ее входными сигналами (управляющими воздействиями):

Y f X .

Такая функциональная модель носит название «черный ящик» - когда исследователь не знает или его не интересует внутреннее наполнение системы, а важны лишь входные и преобразованные выходные сигналы. Функциональная модель определяется физическим принципом действия (ФПД) системы и ее структурой. Любую техническую систему можно рассматривать как преобразователь действия на входе в действие на выходе – электромагнитных волн в цветное изображение или для систем, развернутых во времени, состояния на входе в состояние на выходе - сырья (смеси веществ) в однородный расплав.

Свойство структурированности. Каждой технической системе при-

суще свойство, которое называется различимость частей или структурированность. Таким образом, подсистема, техническая система и надсистема образуют иерархию систем - расположение частей в порядке от низшего к высшему (рисунок 2.1). Возможно и другое строение - сетчатое (ретикулярное), в котором все подсистемы связаны друг с другом сложными обратными связями, влияют друг на друга, и невозможно однозначно выделить какую-то иерархию (например, структура сетевого соединения вычислительной техники в компьютерном классе). На рисунке 2.4 приведена примерная иерархическая структура любой радиоэлектронной системы.

Заметим, что каждая составная часть радиоэлектронной системы может быть надсистемой или подсистемой и т.д., в зависимости от ее уровня. Под элементом будем понимать составную часть, которую с точки зрения цели функционирования системы делить не следует. Так, например, для специалиста по проектированию РЭС неделимой частью системы является электрорадиоэлемент, имеющий свои параметры. Эти параметры не определяются проектировщиком, а всего лишь выбираются, исходя из цели системы.

Начиная со свойства структурированности, мы подходим к модели технической системы более высокого уровня, а именно уровня типа «белый ящик» - когда помимо входных и выходных воздействий выявляется внутреннее наполнение системы (рисунок 2.5).

Структурная модель радиоэлектронной системы представляет собой не только совокупность составных частей различного структурного уровня, но и связей между ними. Заметим, что любая система только в том случае будет достигать поставленные цели, если она управляема.