Пр.1.1 Структура программного обеспечения

Сформулируем требования к программному обеспечению для автоматизации про­ектирования (средствам проектирования).Они состоят в следующем. 1. Пользователь средств проектирования не должен участвовать в их создании.

2.         Средства проектирования должны предоставлять возможность "естественного"
по форме и существу описания своей задачи.

Для средств разработки алгоритмов управления "естественная" форма описания задачи означает наличие пользовательского интерфейса, который позволяет в част­ности: а) ввести модель объекта управления в привычной форме - в виде диффе­ренциальных уравнений произвольного вида либо в форме передаточной матрицы. "Естественнное описание задачи по существу" означает, что средства проектирования дают возможность решать задачи проектирования, когда цель управления описывается принятыми на практике инженерными показателями (допустимыми установившимися ошибками, временем регулирования, запасами устойчивости), а внешние возмущения и помехи мало известные функции, о которых часто известны лишь их границы.

3.         Задача пользователя должна решаться автоматически. Участие пользователя
ограничено возможностью остановить решение, если промежуточные результаты вы-
водимые на экран и в протокол, не удовлетворительны.

Из этих требований следует, что программное обеспечение должно быть двухуров­невым: первый уровень - средства (среда) инженера-разработчика САУ,второй уровень является инструментарием (средой) для разработки и модернизации первого уровня.

Для уточнения структуры программного обеспечения введем некоторые определе­ния.

Многие понятия ТАУ наряду с содержательным определением имеют операцион­ное определение (описание) в форме некоторой последовательности вычислительных операций.

Операционное определение может быть нееединственным. Например, устойчивость линейной стационарной системы может операционно определяться как решение урав­нения Ляпунова так и вычисление собственных чисел матрицы, описывающей модель системы в пространстве состояний.

Элементарной проектной операцией называется операционное определение неде­лимого (минимального) содержательного фрагмента ТАУ. Например, устойчивость, управляемость, АКОР (LQ-оптимизация), Н-бесконечное субоптимальное управление являются элементарными проектными операциями (ЭПО).

Модулем называется программа для ЭВМ, реализующая ЭПО.

Директива - это программа, состоящая из трех частей: а) модулей; б) средств формирования интерфейса пользователя и в) средств вывода промежуточных и окон­чательных результатов (протокол).

Каждая директива служит для решения определенного класса задач по разработке алгоритмов управления.Класс задач характеризуется [1] тремя видами моделей: моде­лью целей управления (показателей точности и качества), модель объекта управления и регулятора, модель среды (внешние возмущения и помехи измерения) .

Интерфейс пользователя служит для описания им конкретной задачи из опреде­ленного класса.

Среда инженера-разработчика САУ (среда пользователя) состоит из директив. Поль­зователь (инженер-разработчик САУ) выбирает директиву, вводит, используя интер­фейс, описание его конкретной задачи и после решения анализирует протокол резуль­татов. Задача решается без его участия.

Среда пользователя разрабатывается исследователем, который обладает глубокими знаниями ТАУ и владеет одним из языков программирования для того, чтобы созда­вать модули и директивы.

Среда исследователя - это программные средства, с помощью которых исследова­тель создает новые директивы и формирует среду пользователя.


Авторы: 239 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я

Книги: 268 А Б В Г Д Е З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я