«технічний об’єкт» (ТО)”
Мета лекції: Ознайомлення студентів з структурою технічних систем типу «Технічний об’єкт».
План лекції:
1.Поняття про призначення і структуру технічної системи типу «Технічний об’єкт».
2.Функціональна та органоструктура технічної системи типу «Технічний об’єкт».
1 Поняття про призначення і структуру технічної системи типу «Технічний об’єкт»
При розгляді ТС треба визначити такі ключові характеристики, як призначення, спосіб дії та структуру.
Призначення ТС є виконанням певного впливу в технічному процесі.
Причинний ланцюг з перетворенням наслідку (виходів) у причини (входи) наступних операцій характеризує спосіб дії (спосіб функціонування) ТС.
Структура ТС поділяється на структурні елементи і групи в залежності від прийнятої точки зору (наприклад, складання або функціонування). Структурні елементи і групи знаходяться між собою в певних геометричних, механічних, енергетичних та інших відношеннях. Таким чином, всяка ТС може бути розділена на підсистеми, що свідчить про її ієрархічність.
З точки зору основної комбінаторної концепції ТС можна зобразити (графічно) у вигляді дерева блоків накладання один на одного різних ознак розчленування – факторів, через котрі доводиться по різному ділити об’єкт (ТС) на частини. Розчленування можуть бути функціональними, технологічними та іншими. ТС можна зобразити графічно у вигляді дерева ознак побудови об’єкту або у вигляді списку ієрархії специфікації.
Для систематизації тієї чи іншої предметної області зручно застосовувати картотеки (файли), в будь-яке місце котрих можна легко вставити нову картку, знайти потрібну, виключити її, тощо. Цю властивість використовують в процесі проектування ТС при обробці великих масивів з побудовою комбінаторного файлу-списку лексографічних упорядкованих записів. Таким чином, комбінаторний файл – спискова структура, в котрій враховані її альтернативи і комбінації ознак побудови; він описує деяке сімейство об’єктів в цілому і жодного об’єкту окремо.
Структуру ТС можна уявити на різних рівнях абстрагування, а саме, як: функціональну, органоструктуру, конструктивну схему.
Можливості символічного уявлення ТС не вичерпуються цими трьома структурами, їх може бути більше.
Взаємозв’язки між розглядуваними структурами ТС легко зрозуміти, використовуючи відношення «мета-засіб». З цієї точки зору призначення ТС (як мета) забезпечується певною функціональною структурою (як засіб); ця функціональна структура (як мета) може бути реалізована різними органоструктурами (як засіб); органоструктури (як мета) можуть бути реалізовані різними конструктивними схемами (як засіб).
Всі зовнішні дії ТС відносяться до активних (крім сторонніх впливів середовища, які називають завадами). Кожному впливу на ТС відповідає дія ТС (за принципом «вплив-реакція») – випадок «чорного ящику».
2 Функціональна та органоструктура технічної системи типу «Технічний об’єкт»
Функціональна структура ТС визначається як упорядкована сукупність функцій і відношень між ними і будується стосовно до її робочого стану.
Технічна функція – це здатність ТС при певних умовах перетворювати вхідну величину в потрібну вихідну величину при забезпеченні чіткої відповідності залежної вихідної величини незалежної вхідної.
Серед технічних функцій (для яких основні три можливих характеристики – складність, ступінь абстрактності, призначення) треба виділити таке:
- логічна функція, яка перетворює одну або дві незалежні величини в залежні, котрі можуть приймати тільки два значення (наприклад, 0, 1);
- узагальнена елементарна функція, яка створюється при об’єднанні операцій загального характеру (накопичення, передача, перетворення) з об’єктами таких узагальнених категорій як людина, матерія, енергія та інформація;
- нормативна елементарна функція, яка відповідає операціям об’єднання, розподілу та керування;
- фізична елементарна функція відповідно до 12 основних фізичних операцій: випускати, відділяти, збирати (складати), підганяти, перетворювати, помножити, направляти, з’єднувати, підключати, змінювати напрямок, встановлювати, ховати (зберігати).
Органоструктура – це абстрактна модель ТС, яка містить технічні засоби (виконавчі органи) і відношення, які реалізують способи дії певного класу.
Окремі виконавчі органи можна об’єднати по їх відношенню до перетворень і отримати структуру більш високого рівня – органоструктуру перетворень, подібну сукупності функцій ТС.
Контрольні запитання для самоаналізу та тестування:
1.Які ключові характеристики визначаються при розгляді ТС?
2.Що є призначенням ТС?
3.Що є способом дії ТС?
4.Що є структурою ТС?
5.Яким може бути розчленування ТС на частини?
6.Як можна зобразити ТС графічно?
7.Що уявляє собою комбінаторний файл?
8.Як можна уявити структуру ТС на різних рівнях абстрагування?
9.Скориставшись відношенням «мета-засіб» вкажіть взаємозв’язок між ТС та функціональною структурою?
10.Скориставшись відношенням «мета-засіб» вкажіть взаємозв’язок між функціональною структурою та органоструктурою?
11. Скориставшись відношенням «мета-засіб» вкажіть взаємозв’язок між органоструктурою та конструктивною схемою?
12.Що називають завадою?
13.Як визначається функціональна структура ТС?
14.Що таке технічна функція?
15.В чому полягає сутність логічної функції?
16.В чому полягає сутність узагальненої елементарної функції?
17.В чому полягає сутність нормативної елементарної функції?
18.В чому полягає сутність фізичної елементарної функції?
19.Як визначається органоструктура ТС?