مهندسی سیستم بخش چهارم

مهندسی سیستم بخش چهارم:

نقطه یا وضعیت تعادل در سیستم :
هر سیستم طبیعی یا دست ساخته ای در تعادل با محیط عملیاتی خود می باشد. به این موضوع “تعادل قدرت” گفته می شود . این تعادل وابسته به وضعیت وجودی سیستم در مرتبه تسلط و تابعیت از دیگر سیستم ها می باشد. در هر نقطه ای از زمان، یک سیستم معمولا بر اساس یک وضعیت ابتدایی با شرایط، ایستایی، داینامیک ، قدرت، ضعف یا پایداری و یک وضعیت نهایی با رفتار، محصول، لوازم یا نتایج برگرفته از مدل سرویس گرایی که با تعادل قدرت کنترل می شود ، تعریف می گردد.

پیش نیاز ها :
پایداری، یکپارچگی و ثبات کارکردی نیازمند تبدیل و انتقالی بدون ابهام و انشعاب در میان فازها، عملیات ها و کارهای سیستم است. بنابراین از نظر طراحان سیستم فرض براین است که شرایط یا معیارهای پیش نیاز یا اولیه باید قبل از ورود به فاز، عملیات یا کار بعدی محقق شوند. بر اساس تعریف، از آنجایی که یک سیستم از اجزایی یکپارچه تشکیل شده است، این مهم است که اجزا همزمانی و هماهنگی داشته باشند.
وضعیت و شرایط اولیه عملیات :
شرایط اولیه عملیات شامل وضعیت های فیزیکی، عملیاتی و محیط اطراف در شروع فاز ماموریت، عملیات یا کار می باشد. از آنجایی که آنالیز، نیازمند استقرار مفروضات اولیه جنبه های گوناگون فازها، عملیات ها یا کارهای سیستم است. شرایط اولیه به عنوان یک تصویر یا نقطه شروعی است که مفروضات را دربر می گیرد. برای تشریح این مفهوم مثال ذیل را در نظر بگیرید :
مثال : هواپیما در شرایط باد مقابل با سرعت 35گره از زمین برخاست، ساعت پرترافیک صبح با کولاکی به سرعت باد 30 مایل در ساعت که از سمت دریا می وزید آغاز گردید.
استاتیک :
زمانی که ما یک سیستم را آنالیز می کنیم، بعضا وضعیت فیزیکی کلید پایه ای برای آنالیز سیستم در یک لحظه از زمان می باشد. ایستایی برای مشخص کردن جهت سیستم در لحظه حال، مانند یک وضعیت برداری یا چرخش در درون یک سیستم بزرگ تر است . از زاویه دید کلان به سیستم، هواپیمایی که در آشیانه قرار دارد، اتومبیلی که درون یک راهرو قرار گرفته یا شبکه ای بدون ترافیک پیام ها و یا سیستمی روشنایی با 2 وضعیت روشن و خاموش همگی ارائه کننده یک سیستم در وضعیت ایستا هستند. در مقابل اجزای لایه های درونی سیستم مانند کامپوننت ها ممکن است در شرایط ایستا باشند در حالیکه مجموعه سیستم در یک دینامیک قرار دارد.
دینامیک ماموریت :
هر سیستمی چه طبیعی و چه دست ساخته انسان، ماموریت خود را در محیط عملیاتش در فرمی از دینامیک، وضعیت فیزیکی انجام می دهد. دینامیک ها مشخصه های ایستای سیستم در فریم مشخصی از گذر زمان در محیط عملیاتی هستند . دینامیک ها می توانند همانند طیف از حرکت آهسته صخره ای در دامنه یک تپه، تغییرات متوسط مانند تغییرات دما و در نهایت تغییرات ناگهانی مانند زمین لرزه باشد.
دینامیک ها در ناسازگاری‌ها، آشفتگی‌ها و بی ثباتی ها در “تعادل قدرت” با محیط داخلی یا بیرونی اتفاق می افتند. نوع بشر همواره علاقمند به بررسی دینامیک ها و تاثیرآنها بر الگوهای رفتاری زمین، آب و هوا، اقیانوس ها، بازار سهام ومردم، بخصوص زمانی که اثر ویرانگر اقتصادی یا امنیتی داشته، بوده است. بنابر این پیش بینی پیشرفت در رویه های معمول کسب وکارها و تکنولوژی، خود کسب وکاری بسیار بزرگ است . چون ما نیاز داریم که با اطمینان رفتار و عملکرد یک سیستم را در شرایط دینامیک عملیاتی پیش بینی کنیم.
هر سیستم طبیعی یا دست ساخته نیاز به درجه ای از پایداری برای بقای عمر خود می باشد. در غیر اینصورت به سادگی سیستم ناپایدار شده و تهدیدی بالقوه برای خود و سیستم های اطرافش خواهد بود. در نتیجه سیستم بطور ذاتی باید دارای مشخصه های طراحی باشد که آنرا پایدار ساخته و پاسخ دهی به دینامیک های موثر از محرک های خارجی را کنترل نماید.
پایداری در نهایت وابسته است به داشتن فرمی از مرجع کالیبره که پایدار، وابسته و قابل اعتماد است. برای سیستم های دست ساخته، پایداری با بکارگیری دستگاه هایی مانند ژیروسکوپ ناوبری ، جی پی اس و دیودهای تنظیم کننده ولتاژ بدست می‌آید. در هر کدام از این موارد، پایداری سیستم با اندازه‌گیری دینامیک جاری سیستم در مقایسه با یک مرجع مشخص کالیبره شده، و شروع بازخورد عملیاتی کنترلی جهت تصحیح هرگونه انحراف از معیار بدست می آید.
تعادل قدرت :
با در نظر گرفتن تمامی این عناصر، بقا و وجود سیستم با میزان توانایی آن در موارد ذیل سنجیده می شود :
· مقابله با ایستایی‌ها و دینامیک های محیط عملیاتی
· حفظ سطحی از توانایی و پایداری برای هماهنگی با سیستم های مجاور- تعادل قدرت یا وضعیت متعادل