Выбор основных проектных параметров системы

Формирование технического облика системы предполагает выбор рациональных значений основных проектных параметров системы, исходя из ее максимальной эффективности в принятых условиях применения.

Из основных проектных параметров системы {P} выделяются структурные параметры {S} (определяют структурную схему системы) и проектные параметры {} (параметры системы заданной структуры). Все структурные параметры - дискретного изменения. Проектные параметры системы выбираются для каждого варианта структуры системы (набора структурных параметров) и представляют собой совокупность технических характеристик, исчерпывающе и однозначно описывающих систему заданной структуры.

Неопределенность условий применения не позволяет однозначно выбрать оптимальный вариант параметров системы: речь может идти о выборе рационального варианта, который, не будучи строго оптимальным ни для одних условий применения, обладает приемлемой эффективностью в заданном диапазоне.

Для заданных условий функционирования системы определяются ее основные проектные параметры, обеспечивающие выполнение поставленных задач с максимальной эффективностью.

Схема выбора основных проектных параметров системы:

- формирование критериев и показателей эффективности системы;

- формирование состава основных проектных параметров системы, определяющих ее эффективность;

- установление взаимосвязей между критериями эффективности и основными проектными параметрами системы (разработка математической модели системы);

- формирование рациональных значений основных проектных параметров системы, обеспечивающих ее максимальную эффективность.

Модель на системном уровне обеспечивает взаимосвязь критериев эффективности и основных параметров системы с учетом внешней среды. В состав модели системы в целом входят те структурные компоненты, параметры которых признаны определяющими для эффективности системы. Устанавливается физическая и функциональная зависимости (структура и поведение системы), определяются соотношения между параметрами системы, внешней среды и параметрами каждого компонента системы, которые влияют на критерии эффективности системы, составляется иерархия моделей. Модель должна позволять исследовать влияние параметров системы и среды на эффективность (анализ чувствительности).

Совокупность связей показателя эффективности с основными проектными параметрами (отражается в математической модели) имеет множество решений относительно исходных данных (характеристик цели), каждому из них соответствует конкретная система. Из множества допустимых вариантов системы, удовлетворяющих связям математической модели, вытекает основная задача исследования эффективности системы – определить те параметры, которые обеспечивают максимальную эффективность системы.

Для построения опорного варианта на начальном этапе проектирования или для детального проектирования подсистем на более поздних этапах главным является описание компонентов системы, исследуются связи и функции каждого из них. Степень детализации модели, форма представления определяются задачами каждой проектной процедуры.

Система может быть представлена множеством моделей, каждая из которых отражает определенную грань условий ее физического и функционального существования. Это дает возможность исследовать и выявить свойства системы, используя ряд узкоориентированных моделей. Основная специфика построения таких моделей – их согласование, обеспечивающее координацию принимаемых проектных решений. В процессе оценки эффективности формируется множество вариантов системы.

При формировании технического облика системы применяется два вида процедур синтеза - структурный и параметрический синтез. Такое разделение позволяет обеспечить координируемость проектных решений: глобальное оптимальное решение достигается в результате сопоставительного анализа параметрически оптимальных вариантов систем во всем возможном разнообразии их структур.

Определить это многообразие и выбрать наилучшее решение полным перебором возможных вариантов структур практически невозможно. Требуется такая стратегия направленного формирования построения облика системы, которая бы позволила совместить процедуры структурной и параметрической оптимизации.

Допустимые варианты такой структурно-параметрической организации системы определяются возможными комбинациями ее конструктивного изменения (дискретное изменение параметров). При этом для каждого сочетания дискретно меняющихся параметров определяется оптимальное значение непрерывно меняющихся параметров. Сопоставление возможных вариантов осуществляется по интегральному критерию эффективности. Принятие проектных решений на уровне подзадач осуществляется по частным критериям, согласованным между собой и с интегральным критерием. При этом одной из основных проблем является разработка итерационных процедур взаимосвязанного решения частных задач.

Типовая схема оптимизации параметров

Формирование параметров и условий применения

Сформированный облик системы должен быть проанализирован с точки зрения его осуществимости: требования к системе могут быть хорошо и точно определены, но соответствующий им технический уровень может выходить за пределы существующих технологий.