Владимир Петров - Законы и закономерности развития систем. Книга 3

Потоки

Пример 13.24. Телефон

Энергетический поток – это доставка электрической энергии от источника к рабочим органам (наушнику и микрофону) и системе управления .

Информационный поток – это доставка сигналов к рабочим органам, системе управления и обратно.

Пример 13.25. Автомобиль

Вещественный поток , например, передача топлива от бензобака к двигателю .

Энергетический поток – это доставка механической энергии от двигателя к рабочему органу – колесам; доставка топлива от бензобака к двигателю; доставка электрической энергии от аккумулятора или генератора к электрической системе автомобиля.

Информационный поток – это доставка сигналов от необходимых элементов к системе управления и обратно и т. д., и т. п.

Вещественный поток

Пример 13.26. Вещество в твердом состоянии

Пневматическая подача сыпучих веществ, например, песка на расстояние по трубопроводам, пескоструйка, доставка шариков и т. п.

В производстве бетона в бетономешалку подаются потоки веществ в твердом состоянии (цемента, песка, гравия) и в жидком состоянии (воды).

Пример 13.27. Вещество в жидком состоянии

Водопроводы, сточные потоки, нефтепроводы, системы подачи жидкого топлива, молокопроводы и т. п.

Пример 13.28. Вещество в гелеобразном состоянии

Системы подачи масел и смазок, транспортировка крема на парфюмерных фабриках и т. п.

Пример 13.29. Вещество в газообразном состоянии

Разнообразные пневматические системы и трубопроводы со сжатым воздухом, газопроводы, системы подачи кислорода, например, в больницах, системы создания вакуума и т. д.

Пример 13.30. Транспортировка объектов

Объекты могут транспортироваться:

• по земле;

• под землей;

• по воде;

• под водой;

• воздушным путем;

• в космосе;

• внутри помещений;

• внутри объекта и т. д.

Для этого используются все виды транспортных средств.

Внутри помещений, например, используют эскалаторы, лифты, пневматическую почту и т. д.

13.5.1. Общее представление

Необходимым условием принципиальной работоспособности системы является минимальное согласование частей и параметров системы и системы с надсистемой.

При разработке новой системы согласование необходимо провести по всей цепочке системного синтеза (рис. 1.3 в книге 1): потребность, функция, принцип действия, система.

В связи с этим согласование можно разделить на две группы: внешнее и внутреннее (согласование внутри системы).

Первоначально проводится внешнее, а затем внутреннее согласование.

Опишем последовательности внешнего и внутреннего согласования.

Внешнее согласование :

– согласование потребности и главной функции ;

– согласование главной функции и принципа действия ;

– согласование принципа действия и рабочего органа (рабочий орган должен обеспечить главную функцию).

Внутреннее согласование (минимальное согласование):

– минимальное согласование преобразователя с рабочим органом;

– минимальное согласование источника и преобразователя вещества , энергии и информации между собой, с рабочим органом и системой управления ;

– минимальное согласование системы управления с рабочим органом , источником и преобразователем вещества , энергии и информации ;

– согласование всех связей и потоков;

– минимальное согласование всех параметров системы .

Главная функция должна удовлетворять выбранную потребность.

Принцип действия должен выполнять главную функцию.

Рабочий орган должен осуществить принцип действия.

Во внутреннем согласовании осуществляется минимальное согласование всех минимально необходимых частей, связей, потоков и параметров системы.

Преобразователь согласуется (подбирается) в соответствии с выбранным рабочим органом. Преобразователь должен обеспечить рабочий орган всеми необходимыми ему веществами, энергией и информацией для выполнения в соответствующем качестве и количестве для выполнения надлежащей работы, т. е. обеспечить работоспособность рабочего органа.

Преобразователи подбираются или разрабатываются в соответствии с их источниками или наоборот источники подбираются в соответствии с преобразователями.

Минимальное согласованиепроводится по функциям , структуре, соответствию структуры функциям и параметрам . Минимальное согласование позволяет учесть взаимосвязи и взаимовлияния . Таким образом, согласование бывает:

– функциональное;

– структурное;

– функционально-структурное;

– параметрическое.

13.5.2. Функциональное согласование

Функциональное согласование – это согласование функций между собой. Оно осуществляется при формировании функциональной модели для синтеза новых систем.

Главная функция должна согласовываться с предназначением системы. Основные функции должны согласовываться с главной. Каждая из вспомогательных функций должна согласовываться с соответствующей основной функцией.

Примеры согласования главную функцию системы с предназначением, были представлены раньше (примеры 13.1 и 13.2).

Опишем согласование некоторых из основных функций с главной и вспомогательных с основными.

Пример 13.31. Телефон

Основная функция телефона преобразование получаемых и исходящих звуковых сигналов согласуется с главной функцией;

Вспомогательные функции – например, иметь в памяти постоянные номера телефонов (адресная книга), определение номера звонившего и т. п.

Пример 13.32. Автомобиль

Основная функция автомобиля вращение колес согласуется с главной функцией перемещение объекта.

Вспомогательная функция обеспечение энергии для вращения колес согласуется с основной функцией вращение колес.

13.5.3. Структурное согласование

Структурное согласование – это согласование элементов системы между собой. При этом выявляют их взаимосвязь и взаимовлияние друг на друга и на систему в целом, т. е. определяют соответствие этих элементов друг другу. Кроме того, согласовывают систему с надсистемой и внешней средой.