|
|
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
 |
|
Компьютеры, Программирование Теория систем управления
Математичекие основы теории систем: анализ сигнального графа и синтез комбинационных схем |
Гуашь "Классика", 12 цветов. 
Ручка "Шприц", желтая. 
Браслет светоотражающий, самофиксирующийся, желтый. Министерство специального и высшего образования Хабаровский государственный технический университет Кафедра «Автоматика и системотехника» Курсовой проект По предмету: Математические основы теории систем Выполнил студент гр. УИТС-21у: Д.И. Хоменко Проверил: В.В. Воронин г. Хабаровск 2003 г. ЗАДАНИЕ Курсовая работа состоит из 3-х разделов, в каждом из которых рассматривается отдельный параграф дисциплины «Математические основы теории систем». В первом разделе данной курсовой работы требуется, имея схему системы автоматического управления перейти к сигнальному графу, определить его структурные характеристики и проанализировать с помощью формулы Мезона. Во втором разделе необходимо рассмотреть логические функции, способы их задания и синтез комбинационных схем. В третьем разделе необходимо синтезировать автомат с памятью на основе содержательного описания алгоритма его работы. РЕФЕРАТ Курсовая работа содержит пояснительную записку состоящую из трех разделов на 38 листах формата А4, включающую 6 рисунков, 2 схемы, 14 таблиц и 3 литературных источника. Объектом исследования являются система автоматического управления и логическое устройство, в данном случае семисегментный элемент. Цель работы состоит в том чтобы закрепить на практике теоретический материал курса лекций «Математические основы теории систем» и приобретение навыков по анализу систем и синтезу схем. Ключевые слова: структурная схема, сигнальный граф, путь, конур, САУ, синтез схем, конечный автомат, логическая функция, таблица истинности, минимизация, карты Карно, неопределенные коэффициенты, первичные импликаты, минитермы, функциональная схема, триггер. Содержание ЗАДАНИЕ 2РЕФЕРАТ 3Содержание 4Задание 1. Анализ сигнальных графов. 71.1 Выбор варианта задания 71.2 Преобразование структурной схемы к сигнальному графу 71.2 Преобразование структурной схемы к сигнальному графу 81.4 Матрица инцидентности 91.5 Построение бинарных матриц путей выхода для заданных контрольных точек. 101.6 Бинарная матрица контуров. 121.7 Матрица касания контуров 121. 8 Матрица касания путей и контуров 131.9 Формула Мэзона для заданного сигнального графа 13Задание 2. Синтез комбинационных схем. 162.1 Определение поставленной задачи 162.2 Составление логических функций 19 2.2.1 Дизъюнктивная совершенная нормальная форма 19 2.2.2 Конъюнктивная совершенная нормальная форма 202.3 Минимизация булевых функций 20 2.3.1 Пример минимизации методом неопределенных коэффициентов 21 2.3.2 Пример минимизации методом Квайна-Мак-Класки. 22 2.3.3 Пример минимизации картами Карно 252.4 Совместная минимизация всех функций 262.5 Запись МДНФ в заданном базисе 273. СИНТЕЗ АВТОМАТА С ПАМЯТЬЮ 293.1 Анализ технического задания 293.2 Формальное описание абстрактного автомата 293.3 Кодирование входных и выходных символов состояний 313.4 Обобщенная функциональная схема структурного автомата 323.5 Каноническая система логических уравнений 333.6 Минимизация логических функций 353.7 Построение комбинационной схемы автомата с памятью 35ЗАКЛЮЧЕНИЕ 36Приложение 1. 37Приложение 2 38Задание 1. Анализ сигнальных графов. 1 Выбор варианта задания Из букв, образующих фамилию, имя и отчество получим три множества А, В и С символов русского алфавита.
Хоменко А={Х, О, М, Е, Н, К} Дмитрий B={Д, М, И, Т, Р, Й} C={И, Г, О, Р, Е, В, Ч} Произведя соответствующие операции над множествами получим их мощности. Из таблицы возможных мощностей методического указания выбираются типы соответствующих полученным результатам типы соединений элементов в системе автоматического управления. (A(B(=({ Х, О, М, Е, Н, К , Д, И, Т, Р, Й }(=11 (( A(B)(С(=({Е, И, О, Р}(=4 (CA(=({И, Г, Р, В, Ч}(=5 (A(B(=(U A(B(=33-11=22 По полученным результатам построим схему автоматического управления системой.1.2 Преобразование структурной схемы к сигнальному графу Граф прохождения сигнала G=, где Х – множество вершин, ( - множество дуг, имеет следующие особенности. 1. Каждой вершине графа xi(X ставится в соответствие одна переменная структурной схемы (обозначение переменных сигналов приведено на рисунке 1.1). 2. Каждой дуге (xi, xj)(X поставлена в соответствие передаточная функция одного из блоков структурной схемы. 3. Если из вершины исходит несколько дуг, то для них входная величина общая. Это устраняет в графе точки разветвления. 4. Если в вершину входит несколько ребер, то соответствующая этой вершине переменная равна сумме входных сигналов. Это делает не нужным использование в графе сумматоров. Учитывая перечисленные особенности перехода от структурной схемы к сигнальному графу, перейдем от схемы рис. 1.1 к соответствующему сигнальному графу (см. рис. 1.2). Вершины отмеченные серым цветом – это заданные контрольные точки. 1.3 Матрица смежности Матицей смежности графа G называется матрица R= размером x , где – число вершин графа, в которой 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 1 1 3 1 1 1 1 1 1 1 1 4 1 1 1 1 1 1 1 1 5 1 1 1 1 1 1 1 1 6 1 1 1 1 1 1 1 1 7 1 1 1 1 1 1 1 0 8 1 1 1 1 1 1 0 1 1. 8 Матрица касания путей и контуров Бинарная матрица контуров Cl=((cij(( размера lxk, где l - число путей для заданного выхода, строится по следующему правилу: Для x1 1 2 3 4 5 6 7 8 1 1 1 1 1 1 1 0 0 Для x4 1 2 3 4 5 6 7 8 1 1 1 1 1 1 1 0 0 2 1 1 1 1 1 1 0 0 Для y 1 2 3 4 5 6 7 8 1 1 1 1 1 1 1 1 0 2 1 1 1 1 1 1 0 0 3 1 1 1 1 1 1 0 0 4 1 1 1 1 1 1 1 0 5 1 1 1 1 1 1 0 0 6 1 1 1 1 1 1 0 0 Для x13 1 2 3 4 5 6 7 8 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 0 1 3 1 1 1 1 1 1 0 1 4 1 1 1 1 1 1 1 1 5 1 1 1 1 1 1 0 1 6 1 1 1 1 1 1 0 1 1.9 Формула Мэзона для заданного сигнального графа Используя универсальную топологическую формулу, носящую имя Мэзона, можно получить передачу между любыми двумя вершинами. Формула имеет следующий вид: - передача k-го пути между вершинами j и r; ( - определитель графа. Он характеризует контурную часть графа и имеет следующий вид: где, L – множество индексов контуров, L2 - множество пар индексов не касающихся контуров, L3 - множество троек индексов не касающихся контуров, Ki – передача i-го контура, - минор пути, это определитель подграфа, полученного удалением из полного графа вершин и дуг, образующих путь . К1-К2-К3-К4-К5-К6- К7-К8 К7(К2 К3 К5 К6 К8) К1=W1W3W4W5W6 K2=W3W4W7 K3=W1W3W4W8 K4=W2W3W4W6 W7 K5=W2W3W4W7 K6=W2W3W4W8 K7=W5W6 K8=W3W4 (=1- W3W4(W1W5W6 W7 W1W8 W2W6 W7 W2W7 2W2W8 1) W5W6(W3W4(W7 W1W5W6 W2W7 W2W8 1)-1) Для x1 Задание 2.
Синтез комбинационных схем. 2.1 Определение поставленной задачи Устройство, работа которого может быть представлена на языке алгебры высказываний, принято называть логическим. Пусть такое устройство имеет выходов и m входов. На каждый вход может быть подан произвольный символ конечного множества Х, называемого входным алфавитом. Совокупность входных символов, поданных на входы устройства, образует входное слово Рi в алфавите Х. На выходе устройства появляются выходные слова Qj, составленные из символов выходного алфавита Y. В силу конечности алфавитов X, Y и слов Pi, Qj (длина слова всегда равна m, а выходного слова - h) общее количество различных входных и выходных слов также конечно. Элементарный такт работы устройства состоит в том, что при появлении на входе слова Рi устройство выдает на выходах комбинацию символов yi, образующих слово Qj. Если слово Qj определяется только входным словом на данном такте, то устройство называется конечным автоматом без памяти, или комбинационной схемой. Алгоритм функционирования комбинационного устройства будет определен, если задать таблицу соответствия {Pi}->{Qj} для всех слов Pi. Если входной алфавит X состоит из K различных символов, в таблице соответствия будет Km строк. Так как символы входного и выходного алфавитов принимают только два значения (в данном случае «1» или «0»), то при синтезе и анализе логического устройства применяется булева алгебра. Произвольные входной и выходной алфавиты могут быть приведены к автомату с двойным входом и выходом путем соответствующего кодирования. Однако этот автомат должен оперировать со словами входного и выходного алфавитов, длина которых больше длин соответствующих слов исходного алфавита. Под синтезом комбинационной схемы подразумевается построение логической схемы проектируемого устройства в заданном базисе логических элементов. Исходным материалом к синтезу является словесное описание работы устройства. Согласно заданию на курсовое проектирование было предложено закодировать исходный алфавит кодом Грея и использовать для синтеза конечного автомата базис {и, не}. Код Грея является циклическим кодом, получается из двоично-десятичного кода по следующим правилам: 1. пусть g .g1g0 – кодовый набор в коде Грея с ( 1) разрядами. 2. b b1b0 – соответствующее двоичное число. 3. тогда разряд g0 получается из следующего выражения: gi=bi(bi 1; 0(i( -1; g =b ; где ( - символ операции сложения по модулю 2 (0 0=0, 0 1=1, 1 0=1, 1 1=0). Закодируем входной алфавит в соответствии с этими правилами и с учетом значений yi составим таблицу истинности (см. таблицу 2.1.1). Таблица 2.1.1 Нулевая группа 0000 Нулевая группа 0-00 Первая группа 0100 Первая группа -100, -011 Вторая группа 1100, 1010, 0011 Вторая группа 11-0, 1-10, 101- Третья группа 1110, 1011 Расстановка меток. Остальные этапы нужны, чтобы отбросить некоторые первичные импликанты. На данном этапе составляется таблица, число строк которой равно числу полученных первичных импликант, число столбцов совпадает с числом минитермов СДНФ. Если в некоторый минитерм СДНФ входит какая – либо из первичных импликант, то на пересечении соответствующего столбца и строки ставится метка.
Любой процесс образования понятий основан на единстве процессов анализа и синтеза. Эмпирические данные исследования того или иного объекта синтезируются при их теоретическом обобщении. В теоретическом научном знании синтез выступает в форме взаимосвязи теорий, относящихся к одной предметной области; как объединение конкурирующих, в определенных аспектах противоположных теорий (напр., синтез корпускулярных и волновых представлений в современной физике); в форме построения дедуктивных (аксиоматических, гапотетико-дедуктивных и т. д.) теорий и др. Для современной науки характерны не только процессы синтеза внутри отдельных научных дисциплин, но и между разными дисциплинами — междисциплинарный синтез,—а также между естествознанием, общественными и техническими науками. В 20 в. возник ряд т. н. интегративных наук (напр., кибернетика, семиотика, теория систем), в которых синтезируются данные о структурных свойствах объектов различных дисциплин. Исследование процедур синтеза научного знания играет существенную роль при решении проблемы единства науки, в трактовке которой исходят из многообразия форм научного и технического знания, объединяемых на основе синтеза методологических средств, понятий и принципов различных областей знания. Лит.: Мамардашвили М. К
1. Отрывок из учебника по теории систем и системному анализу
2. Анализ и синтез систем автоматического регулирования
3. Основы анализа и синтеза комбинационных логических устройств
4. Теория Э.Фрома - опыт анализа и применения при наблюдении бытия
5. Системный экономический анализ предприятия с целью его финансового оздоровления
10. Анализ и синтез, индукция и дедукция
11. Терминология теории систем. Классификация систем. Закономерности систем
12. Лабораторная работа №5 по "Основам теории систем" (Транспортные задачи линейного программирования)
14. Терминология теории систем (автоматизированные и автоматические системы)
16. Технико-экономический анализ. Анализ использования средств труда длительного пользования
Портфель "Megapolis", синий. 
Ночник с датчиком движения "Ночной снайпер". 
Рюкзак школьный "Ever After High. Dragon Game". 17. Технико-экономический анализ. Анализ себестоимости
18. Технико-экономический анализ. Анализ типа производства и его организации
20. Экзаменационные вопросы по теории систем
21. Теория систем в правовых явлениях
25. Математические основы теории систем
26. Сущность и задачи функционально-стоимостного анализа. Анализ финансового состояния предприятия
27. Синтез логической функции и анализ комбинационных схем
28. Теория организации и системный анализ
29. Системный анализ в исследовании систем управления
30. Системный анализ как теоретическая основа исследования систем управления
31. Системный анализ
32. Регрессионный анализ в моделировании систем. Исследование посещаемости WEB сайта (Курсовая)
Развивающая настольная игра "Хронолёт", новая версия. 
Качели подвесные детские. 
Табурет "Плетенка" складной (большой). 33. Экзистенциальный анализ. История, теория и методология практики
34. Теория экономического анализа (Шпаргалки)
37. Предмет экономической теории. Методы экономического анализа
41. Синтез и анализ аналоговых и цифровых регуляторов
42. Системный анализ и управление логистическими системами
43. О полноте систем упражнений по математическому анализу
44. Комплексный анализ производственных систем
45. Исторический анализ технических систем в прогнозном проекте
46. Анализ систем карандаш, общество, договор
47. Анализ систем специального образования в США, Великобритании, Швеции, России и Голландии
48. Анализ и сравнение правовых систем (семей) современности
Чудо трусики для плавания, от 0 до 3-х лет, трехслойные, арт. 1432, для девочек. 
Шкатулка музыкальная "Балерина и звездное небо". 
Подставка для сортировки писем и бумаг "Germanium", черная. 49. Системный подход к анализу межличностных отношений. Содержание межличностных отношений
50. Применение экспресс-методики системного анализа для организации
51. Вывод и анализ формул Френеля на основе электромагнитной теории Максвелла
52. Теория анализа
53. Применение теории нечетких множеств к финансовому анализу предприятий
57. Теория экономического анализа
58. Системный подход к анализу аварий и катастроф
59. Системный анализ Бишкекского Городского Департамента Образования
60. Системный анализ
61. Категории системного анализа политики
62. Анализ банковских систем РФ и Японии
64. Анализ уголовного дела с точки зрения предмета теории доказывания
Набор ковриков "Kamalak Tekstil" для ванной, 50х50 см и 50x80 см (коричневый). 
Пеленка Золотой Гусь непромокаемая (трехслойная, на резинке, 120х60 см). 
Пенал школьный "Леопард", цвет желтый. 67. Анализ существующих систем электронного обучения
68. Системный анализ проблемы выбора оператора сотовой связи на территории города Сургута
69. Системный подход и анализ в исторических исследованиях
73. Синтез комбинационных схем (устройств)
74. Анализ теорий цены и сущности рыночного подхода к её формированию
76. Анализ результативности системного менеджмента предприятия
77. Анализ факторов, влияющих на систему управления персоналом
78. Закон единства и анализа синтеза в организации
79. Построение системного анализа
80. Системный анализ по жилищной проблеме приобретения собственного жилья
Горшок надувной дорожный "PocketPotty" со сменными пакетами. 
Точилка механическая "KW-trio". 
Стиральный порошок "Molecola" для белого белья и цветного детского белья, экологичный, 1,2. 81. Структура системного анализа
82. Системный анализ строительства электростанции в г. Новосибирске
83. Сравнительный анализ избирательных систем стран Европы. Закон Дюверже
84. Анализ систем автоматического регулирования температуры поливной воды в теплице
85. Принципы системного анализа процессов и аппаратов экологически чистых технологий
89. Основы построения систем. Способы передачи и анализ телемеханических сигналов
90. Анализ электрической схемы холодильника "Бирюса 18"
91. Платон и Аристотель: сравнительный анализ философских систем
92. Сравнительный анализ рециркуляционных схем на примере реакции изомеризации
93. Теория хроматографии, хроматографический анализ, виды хроматографии
94. Теория и практика применения лазерной спектроскопии (на примере анализа объектов окружающей среды)
96. Системный анализ предприятия ОАО АВТОВАЗ
Стиральный порошок Perfect 6 Solution "Перфект мульти солюшн", 3200 грамм. 
Настольная игра "Хоккей". 
Щетка-сметка для снега со скребком и водосгоном, телескопическая, поворотная голова. 97. Системный подход к экономическому анализу
98. Сравнительный анализ экономических систем
99. Теория экономического анализа
