Systemzustände

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Systemzustand

Ein Systemzustand (Kontrollfunktion) dient in BlueM dazu, Abgaben von Speichern zu verkleinern oder zu vergrößern. Dies geschieht durch "Skalieren". Unter "Skalieren" wird dabei eine Multiplikation verstanden, die wie folgt durchgeführt wird: der aus einem Systemzustand gewonnene Wert (bzw. Zahl) wird mit einer am Speicher festgelegten Abgabe (in Abhängigkeit z.B. vom Speicherinhalt oder der Wasserspiegellinielage) multipliziert, wodurch sich die Abgabe am Speicher entweder erhöht oder verringert (vgl. Abbildung).

Ein Systemzustand bzw. der Wert eines Systemzustandes wird über zwei Schritte definiert:

Skalierung von Speicherabgaben durch Systemzustände
  • In einem ersten Schritt wird einem Systemzustand ein aktueller Zustand im Systemmodell zugeordnet. Ein aktueller Zustand kann z.B. ein (aktueller) Zufluss in oder Abfluss aus einem Systemelement oder auch ein Speicherinhalt sein (es können auch Bilanzen oder Differenzen (Kontrollpegel) abgefragt werden). Im Allgemeinen sind aktuelle Zustände schon Ergebnis einer Simulation.
  • In einem zweiten Schritt kann dem ausgewählten aktuellen Zustand eine Funktion zugeordnet werden (es ist auch möglich, die Funktion zeitabhängig z.B. als Lamellenplan zu definieren). Auf diese Art und Weise wäre es beispielsweise möglich, die erwünschte Abgabe eines Speichers zu reduzieren, wenn der Zufluss kleiner als ein vorgegebener Wert ist. Der abgefragte aktuelle Zustand wäre in diesem Falle der Zufluss in den Speicher.

Ein Systemzustand ist also ein über eine definierte Funktion geänderter aktueller Zustand im System, der zum Skalieren von Speicherabgaben zur Verfügung steht. Aus verschiedenen Systemzuständen können über mathematische Operationen Zustandsgruppen (Kontrollgruppen) gebildet werden, die wiederum wie Systemzustände gehandhabt werden und Abgaben aus Speichern skalieren können.

Zustandsgruppen

Eine beliebige Anzahl von Systemzuständen kann zu Zustandsgruppen (Kontrollgruppen) über Faktoren und Operatoren verknüpft werden. Folgende Operatoren stehen für die Verknüpfung der Systemzustände zur Verfügung:

+, -, *, /, <, <=, >, >= (die Vergleichs-Operatoren liefern den Wert 1 im Falle einer wahren und den Wert 0 im Falle einer falschen Aussage).

Wenn z.B. Z1, ..., Z5 beliebige Systemzustände und k1, ..., k5 beliebige Faktoren sind, könnte die Definition für eine Zustandsgruppe ZG wie folgt lauten:

ZG = ((((k1*Z1)+(k2*Z2))*(k3*Z3))+(k4*Z4))<(k5*Z5)

Anzumerken ist, dass die Formel stets von links nach rechts abgearbeitet wird, also ohne Beachtung von Prioritäten der einzelnen Operatoren. Eine Zustandsgruppe ist wiederum ein Systemzustand und kann dementsprechend behandelt und verwendet werden. Sie kann auch als Eingangsgröße für weitere Zustandsgruppen dienen. Der aus den Eingangssystemzuständen, den Faktoren und den Operatoren ermittelte Wert kann, wie bei jedem Systemzustand, über eine funktionale Beziehung verändert werden. Eine Zustandsgruppe ist also ein Systemzustand, dessen Eingangsgröße von durch Operatoren verknüpften Systemzuständen gebildet wird. Über das Verschachteln von Zustandsgruppen können nahezu beliebig komplexe Betriebsregeln in BlueM abgebildet werden.

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