Chng M hnh ton hc ca h thng

Chương : Mô hình toán học của hệ thống LOGO Phạm Thanh Hải Khoa Điện – tự động hóa phamthanhhai@hotec. edu. vn 2020

NỘI DUNG 1. Khái niệm chung 2. Mô hình toán học hệ thống 3. Các thành phần hệ thống 4. Ứng dụng

1. Khái niệm cơ bản 1. 1 Hệ thống (System) v Tập hợp các thành phần, bao gồm các thực thể và tài nguyên (máy móc, con người). v Giữa chúng có mối quan hệ, tương tác với nhau. v Ví dụ: Các hệ thống ü Một hệ thống sản xuất: Máy móc, băng tải, hàng hóa sản xuất, điều độ sản xuất, tồn kho, … ü Một hệ thống cơ điện tử: Cảm biến, băng tải, tay máy, xy lanh, cpu, mạng truyền thông, …

Một Mô hình (A Model) v Là một sự đơn giản hóa, đại diện cho một hệ thống thực với một công cụ cụ thể để nghiên cứu hành vi của nó. Con người dùng mô hình đó để nghiên cứu, thực nghiệm nhằm tìm ra các quy luật hoạt động của hệ thống.

Mô hình hóa (Moleling) v Là một quá trình thay thế hệ thống thực bằng một mô hình để nhằm thu nhận các thông tin của hệ thống bằng cách tiến hành các thực nghiệm, tính toán trên mô hình

Mô phỏng (Simulation) v phương pháp mô hình hóa dựa trên việc xây dựng mô hình số (numerical model) và dùng phương pháp số (numerical methods) để tìm các lời giải. Chính vì vậy, máy tính số là công cụ duy nhất và hữu hiệu để thực hiện việc mô phỏng hệ thống. Mô hình số: Được xây dựng dựa trên phương pháp số tức là bằng các chương trình chạy trên máy tính số. Mô phỏng bằng máy tính: Xây dựng và thử nghiệm các mô hình thực tế của một hệ thống trên một máy tính

1. 2. Phân loại mô hình hệ thống v Phân loại mô hình nhằm giúp chúng ta trong việc đánh giá một hệ thống, từ mô hình cụ thể mà ta có cách phân tích khác nhau để đánh giá hệ thống. v Mô hình thường được chia làm hai nhóm chính: Mô hình vật lý và mô hình toán học.

Mô hình toán học v Phân loại mô hình hệ thống Phân loại theo sơ đồ, ta có thể liệt kê ra được các cặp mô hình như sau: - Mô hình tất định - Mô hình ngẫu nhiên - Mô hình tĩnh - Mô hình động - Mô hình tuyến tính -- Mô hình phi tuyến - Mô hình liên tục -- Mô hình gián đoạn - Mô hình giải tích - Mô hình mô phỏng.

1. 3 Quá trình xây dựng một mô hình hệ thống v - Xác định các thành phần hệ thống Các thực thể, thuộc tính, tài nguyên, các biến, sự kiện, hoạt động và các mối quan hệ của chúng. v - Thực thể (Entity): Ví dụ: Trung tâm bảo hành xe hơi , xe cần bảo trì bảo dưỡng. v - Xác định các thành phần hệ thống Hình Thuộc tính thực thể. v - Thuộc tính (Attribute): Ví dụ: dung tích, năng lượng, khoảng cách, màu sắc, nhiệt độ, áp suất v - Xác định các thành phần hệ thống Hình Tài nguyên. v - Tài nguyên (Resources): Ví dụ: kỹ sư, kỹ thuật viên, Thiết bị máy móc, nhân viên.

Xác định các thành phần hệ thống hình Biến. v - Biến (Variable): Một phần thông tin phản ánh một số đặc tính của toàn bộ hệ thống tại một thời điểm nhất định, không xác định được thực thể cụ thể. Thực thể có thể truy cập, thay đổi một số biến. Ví dụ: Số xe tiếp nhận tại trung tâm, Số kỹ sư, kỹ thuật viên rãnh rỗi, Thời gian hiện hành v - Trạng thái (State): Là một tập hợp của các biến có chứa tất cả các thông tin cần thiết để mô tả hệ thống bất cứ lúc nào.

LOGO