– энергетические;
– информационные.
3. Полезность:
– полезные связи;
– нейтральные связи;
– вредные связи.
4. Наличие:
– присутствующая связь;
– отсутствующая связь.
5. Временные характеристики:
– постоянная связь;
– временная связь;
– динамическая связь.
6. Вид контакта:
– контактные.
– бесконтактные.
Внутренние связи – это связи внутри системы. Один из видов внутренних связей – это сборка элементов системы в корпусе.
Внутренние связи в системе:
– создают структуру системы;
– обеспечивают функциональность системы за счет организации потоков;
– не должны создавать нежелательные и вредные воздействия в системе.
Внешние связи – это связи с надсистемой, включая изделие, для которого предназначена система, и связи с внешней средой. Внешние связи системы определяют работоспособность системы при взаимодействии с надсистемой и внешней средой и отсутствие отрицательных внешних воздействий на надсистему и окружающую среду.
Вещественные связи – это контактные связи, чаще всего механические, например, соединение деталей в корпусе, соединение проводов, труб, трансмиссии и т. д. К энергетическим связям могут быть отнесены, например, электрические провода и кабели, топливные трубопроводы и т. д.
К информационным связям могут быть отнесены, например, провода, по которым осуществляется передача информации, контроль и управление, все виды беспроводной связи.
Полезные связи обеспечивают выполнение полезных функций. Нейтральные связи – это, как правило, лишние связи, не создающие полезной работы и не выполняющие полезных функций. Это избыточные связи, которые желательно устранить. Вредные связи – это связи, создающие вредные действия (вредные функции). Этот вид связей необходимо устранять в первую очередь.
Отсутствующая связь. Бывают случаи, что при проектировании не учли какую-то полезную связь или после проектирования, возникла необходимость в новой связи, а она не предусмотрена. Такую связь мы называет отсутствующей.
Постоянная связь – это связь, которая не меняется в процессе работы системы, например, связь элементов в корпусе. Временная связь – это связь, которая со временем исчезает, например, стрела имеет связь с луком только во время прицеливания. Динамическая связь – это связь, изменяющаяся во времени, например, в телефоне имеется связь с абонентом только во время разговора, потом она отключается. При необходимости эта связь может быть восстановлена. Практически в любом электронном приборе, транзистор подключает и отключает сигнал.
Контактные связи осуществляются с помощью веществ – вещественные связи (механические соединения, трубопроводы, провода и т. п.).
Бесконтактные связи осуществляются с помощью полей (весь диапазон электромагнитных излучений: радиоволны, инфракрасное, видимое, ультрафиолетовое, рентгеновские и гамма-излучения; электрическое и магнитное поля; звуковые поля и т. д.).
Приведем примеры связей.
Пример 4.6. Телефон
К вещественным связям относятся (например, различные механические соединения частей телефона, линии передачи). К энергетическим связям относятся (например, провода и кабели). К информационным связям могут быть отнесены (например, провода, по которым осуществляется передача голоса и управление, все виды беспроводной связи).
Внутренние связи. Все виды связей внутри телефона: механические крепления, провода и т. д. Внешние связи. Провода, соединяющие телефон и розетку, розетку и распределительный щит, кабели, связывающие распределительный щит и АТС, беспроводная связь и т. д.
Пример 4.7. Автомобиль
К вещественным связям относятся (например, различные виды механических соединений, креплений, трансмиссии). К энергетическим связям могут быть отнесены (например, электрические провода и кабели, топливные трубопроводы). К информационным связям могут быть отнесены (например, провода, по которым осуществляется передача информации, контроль и управление, все виды беспроводной связи).
Внутренние связи. Все механические крепления и передачи, электрические провода и т. д. Внешние связи. Связь колеса с дорогой, воздействие окружающей среды на автомобиль и т. д.
Система управления
Система управления обеспечивает функции контроля и управления объектом. Приведем примеры систем управления.
Пример 4.8. Телефон
Современный телефон имеет достаточно сложную систему управления, состоящую из клавишей ввода информации, процессора, памяти и т. п. Имеется отдельная система управления встроенными камерами.
Пример 4.9. Автомобиль
В систему управления автомобилем входят помимо рулевого управления и педалей, бортовой компьютер, осуществляющий управление всеми элементами автомобиля.
К основным частям системы можно отнести и корпус. Он не являетсяминимально необходимым. Отдельные системы могут обходиться и без него, но большинство систем имеют корпус.
Приведем пример системы без корпуса.
Пример 4.10. Луна-16
Советская автоматическая межпланетная станция «Луна-16» была создана, чтобы взять грунт Луны и вернуть образец на Землю.
Станция разрабатывалась и испытывалась в конце 60-х годов 20 века.
Для освещения поверхности Луны была создана мощная лампа накаливания.
При испытании станции оказалось, что в месте соединения цоколя и колбы образуются микротрещины от вибрации во время посадки.
Воздух попадал в лампу, и она практически мгновенно перегорала.
Было предложено много способов ослабить или вообще устранить воздействия вибрации на лампу.
Замена лампы накаливания другими типами, например дуговой лампой и т. д.
Все они оказались не приемлемы. Как быть?
Решение
На Луне крайне разряженная газовая оболочка и отсутствие кислорода. Значит для лампы колба не нужна.
Существуют виды систем, где корпус является минимально необходимым, например, судно. В водоизмещающих суднах корпус выполняет функцию удержание на плаву.
Набор всех основных частей системы представлен на рис. 4.12.
Разработка новой системы должна начинаться с определения всех системных свойств. Прежде всего, начинают с функциональности системы.
Полнота может быть функциональная и структурная.
Рис. 4.12. Основные элементы системы
Функциональная полнота должна обеспечивать главную функцию системы, и выполнять все основные и вспомогательные функции, т. е. выполнять предназначение системы.
Функции
Пример 4.11. Телефон
Главная функция телефона – передавать звук.
Основные функции: обеспечение энергией и управлением.
Вспомогательные функции, например, иметь в памяти постоянные номера телефонов (адресная книга), определение номера звонившего и т. п.
Пример 4.12. Автомобиль
Главная функция транспортных систем – перемещение объекта на определенное расстояние.
Основные функции: обеспечение энергией и управлением.
Вспомогательные функции, например, обеспечение безопасности движения, обеспечение комфорта, возможность слушать радио и т. п.
Структурная полнота должна обеспечить наличие необходимых элементов и связей системы, т. е. выполнять другое требование системности – обеспечение состава и структуры системы.
Элементы и связи могут быть:
– вещественные;
– энергетические;
– информационные.
Они должны содержаться в необходимом количестве и обеспечивать определенное качество. Опишем в общем случае элементы.
Элементы
К вещественнымэлементам относятся, например, все механические части, в частности, корпус.
К энергетическим элементам относятся топливо, источники и преобразователи различных видов энергии.
К информационным элементам могут, например, относится элементы системы управления, обработки, хранения и передачи информации.
Пример 4.13. Телефон
К вещественнымэлементам относятся, например, микрофон, наушник, корпус и т. д. К энергетическим элементам относятся источники электрического тока. К информационным элементам могут, например, относится элементы системы управления, преобразования и передачи звука, АТС, линии передачи сигналов и т. п.
