In an era demanding peak performance from aging infrastructure, how do we ensure the continued reliable operation of complex technical systems? This book tackles that critical question head-on, proposing a groundbreaking system approach to designing information-controlling systems (ICS) for difficult technical systems (DTS). It delves into the heart of extending the operational life cycle of these vital assets, driven by pressing economic realities that preclude wholesale replacement. Explore the innovative methodologies for modeling dynamic processes within DTS, capturing the intricate interplay of energy, power, and parametrical characteristics. Uncover the power of structural fractal representations to understand the self-similar behavior of these systems across multiple scales. Journey through the development of a multi-level ICS structure, meticulously crafted to monitor energy transformation, simulate parameter changes, and exert precise control over DTS parameters. This book provides invaluable insights for engineers, researchers, and decision-makers grappling with the challenges of maintaining and optimizing complex technical infrastructure. Discover how to leverage advanced system modeling techniques, including Hamiltonian equations, to predict and manage the functional state and technical state of DTS, ensuring their continued reliability and efficiency. From life cycle management strategies to cutting-edge system design principles, this book offers a comprehensive roadmap for navigating the complexities of modern engineering challenges and creating robust, adaptable information-controlling systems. Unlock the potential to extend the life of your critical infrastructure, minimize downtime, and maximize operational efficiency with the power of intelligent system design. Explore the future of information-controlling systems and their crucial role in managing the difficult technical systems that underpin our world. This approach is vital for managing complex dynamic systems, and creating practical solutions for extending the operational life of crucial infrastructure. The book provides engineers and decision-makers with the knowledge and tools necessary to optimize the performance and longevity of critical technical assets in a cost-effective manner.
Inhaltsverzeichnis (Table of Contents)
- Introduction
- Development of information-controlling system structure
- Conclusion
Zielsetzung und Themenschwerpunkte (Objectives and Key Themes)
The objective of this work is to propose a system approach to the formation of a functional-structural level of information-controlling systems (ICS) for difficult technical systems (DTS). The goal is to support the operation of these systems throughout an extended operational stage of their life cycle. This is driven by economic factors preventing widespread DTS replacement.
- System approach to ICS design for DTS
- Modeling dynamic processes in DTS
- Structural fractal representation of DTS
- Incorporation of power processes into the DTS model
- Development of a multi-level ICS structure
Zusammenfassung der Kapitel (Chapter Summaries)
Introduction: This chapter introduces the context of the research, highlighting the economic factors driving the need to extend the operational life cycle of difficult technical systems (DTS). It underscores the importance of developing information-controlling systems (ICS) to effectively manage and monitor the operation of these systems over an extended period, focusing on enhancing reliability and operational efficiency. The chapter lays the groundwork for the subsequent sections by defining key concepts such as DTS and ICS, and outlining the specific requirements for an effective ICS, such as efficient control contours, predictive capabilities, and adaptability to varying financial resources.
Development of information-controlling system structure: This chapter delves into the formalization of dynamic processes within classic technical systems, using equations of motion to describe the system's behavior. It introduces concepts like generalized coordinates, impulses, and energy, building up to the Hamiltonian equations which describe the system's evolution, incorporating power and parametrical characteristics. The chapter analyzes the resulting system of equations as a structural fractal, demonstrating self-similarity at different levels. It then proposes extending the model to include a power level, transforming the structural fractal into a multipole, and ultimately leading to the development of a multi-level ICS structure with distinct levels for monitoring energy transformation, simulating parameter changes, and controlling the DTS's parameters.
Schlüsselwörter (Keywords)
Difficult technical systems (DTS), information-controlling systems (ICS), functional state, technical state, energy, dynamic systems, Hamiltonian equations, structural fractal, power level, multi-level ICS structure, system modeling, life cycle management.
Häufig gestellte Fragen
Was ist das Ziel des Textes?
Das Ziel dieser Arbeit ist es, einen Systemansatz zur Bildung einer funktional-strukturellen Ebene von Informations-Kontrollsystemen (ICS) für schwierige technische Systeme (DTS) vorzuschlagen. Ziel ist es, den Betrieb dieser Systeme während einer verlängerten Betriebsphase ihres Lebenszyklus zu unterstützen. Dies wird durch wirtschaftliche Faktoren bedingt, die einen breiten DTS-Austausch verhindern.
Was sind die wichtigsten Themen des Textes?
Die wichtigsten Themen sind: Systemansatz für das ICS-Design für DTS, Modellierung dynamischer Prozesse in DTS, strukturelle fraktale Darstellung von DTS, Einbeziehung von Leistungsprozessen in das DTS-Modell, Entwicklung einer mehrstufigen ICS-Struktur.
Worum geht es in der Einleitung?
Die Einleitung führt in den Forschungskontext ein und hebt die wirtschaftlichen Faktoren hervor, die die Notwendigkeit antreiben, den Betriebslebenszyklus schwieriger technischer Systeme (DTS) zu verlängern. Sie unterstreicht die Bedeutung der Entwicklung von Informations-Kontrollsystemen (ICS), um den Betrieb dieser Systeme über einen längeren Zeitraum effektiv zu verwalten und zu überwachen, wobei der Schwerpunkt auf der Verbesserung der Zuverlässigkeit und betrieblichen Effizienz liegt. Das Kapitel legt den Grundstein für die folgenden Abschnitte, indem es Schlüsselkonzepte wie DTS und ICS definiert und die spezifischen Anforderungen an ein effektives ICS umreißt, wie z. B. effiziente Kontrollkonturen, Vorhersagefähigkeiten und Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche finanzielle Ressourcen.
Worum geht es im Kapitel "Entwicklung der Struktur des Informations-Kontrollsystems"?
Dieses Kapitel befasst sich mit der Formalisierung dynamischer Prozesse in klassischen technischen Systemen, wobei Bewegungsgleichungen verwendet werden, um das Verhalten des Systems zu beschreiben. Es werden Konzepte wie verallgemeinerte Koordinaten, Impulse und Energie eingeführt, die bis zu den Hamiltonschen Gleichungen reichen, die die Evolution des Systems beschreiben und Leistungs- und parametrische Eigenschaften einbeziehen. Das Kapitel analysiert das resultierende Gleichungssystem als Strukturfraktal und demonstriert die Selbstähnlichkeit auf verschiedenen Ebenen. Anschließend wird vorgeschlagen, das Modell um eine Leistungsebene zu erweitern, das Strukturfraktal in einen Multipol umzuwandeln und letztendlich zur Entwicklung einer mehrstufigen ICS-Struktur mit unterschiedlichen Ebenen zur Überwachung der Energietransformation, zur Simulation von Parameteränderungen und zur Steuerung der Parameter des DTS zu führen.
Was sind die Schlüsselwörter des Textes?
Schwierige technische Systeme (DTS), Informations-Kontrollsysteme (ICS), funktionaler Zustand, technischer Zustand, Energie, dynamische Systeme, Hamiltonsche Gleichungen, Strukturfraktal, Leistungsebene, mehrstufige ICS-Struktur, Systemmodellierung, Lebenszyklusmanagement.
- Arbeit zitieren
- Valeriy Chepizhenko (Autor:in), 2014, Information-Controlling System Structure Synthesis of Operation Support of Difficult Technical Systems, München, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/430260
