1.2. Многополюсный черный ящик

Большинство проблем, встречающихся в науке и технике, можно разбить на следующие две категории: задачи анализа, которые состоят в предсказании поведения определенной заданной системы, и задачи синтеза, состоящие в построении системы по заданному поведению. В этой книге предпочтение будет оказано скорее задачам анализа, чем синтеза. Как

с точки зрения анализа, так и с точки зрения синтеза удобно переменные, которые характеризуют систему, различать следующим образом: (1) входные переменные, которые представляют собой воздействия, генерируемые другой системой (не подлежащей исследованию), и которые влияют на поведение исследуемой системы; (2) выходные переменные (реакции), представляющие собой те величины, характеризующие поведение данной системы, которые интересуют исследователя; (3) промежуточные переменные — те величины, которые не являются ни входными, ни выходными переменными.

Рис. 1.1. Представление системы в виде «черного ящика».

Схематично система может быть изображена «черным ящиком» с конечным числом внешних полюсов, доступных для исследователя. Входные полюсы соответствуют входным переменным и снабжаются стрелками, направленными внутрь ящика. Выходные полюсы соответствуют выходным переменным и снабжены стрелками, направленными от ящика. Предполагается, что промежуточные переменные, не представляющие непосредственного интереса, сосредоточены внутри ящика. Входные и выходные переменные и ящик, не имеют какого-либо физического смысла, они просто служат для наглядного представления тех переменных системы, которые имеют отношение к решению данной задачи.

Рис. 1.1 иллюстрирует представление системы в виде черного ящика в том случае, когда она имеет u входных

и w выходных переменных, причем предполагается, что все переменные зависят от времени. Символ обозначает входные переменные, а символ — выходные переменные.