- •Основы теории систем и управления
- •1. Цели и задачи преподавания и изучения дисциплины
- •1.1. Цель преподавания дисциплины
- •1.2. Задачи изучения дисциплины.
- •1.2.1. Знать:
- •1.2.3. Иметь представления:
- •2. Содержание лекционного курса
- •3. Тематика практических занятий
- •Оглавление Часть первая: лекционный курс
- •Часть вторая: Самостоятельная работа
- •Идентификация систем.
- •1.1. Базисные определения теории систем
- •1.2. Принципы и методики идентификации систем и процессов
- •1.3. Алгоритмы системного анализа
- •1.3.1.Основные термины и процедуры алгоритма
- •1.3.2. Пример системного анализа и синтеза объекта
- •Выводы, обоснования, и предложения.
- •1.3.3. Модульная композиция систем и элементы управления
- •Раздел 2. Оптимизация организационных систем
- •2.1. Признаки организационных систем
- •2.2. Методы оптимизации
- •2.3. Проблематика научных исследований
- •К методам теоретического и эмпирического исследования относятся:
- •Раздел 3 Управление системами
- •3.1. Элементы управления
- •3.2. Классификация управляемых процессов
- •3.3. Способы управления
- •В рамках построенной структуры возникают и реализуются процессы управления на основе использования прямой и обратной связи, достигаются цели и удовлетворяются потребности (рис.3.3.2.).
- •Требование не ограничивает условия и методы реализации, однако, точно предписывает модель результата и совокупность средств ее реализации.
- •Раздел 4 Законы управления
- •4.1.Исходные определения
- •4.2. Познание законов управления
- •4.3. Принципы информационного управления
- •И скорости самолетом
- •Раздел 5 Управления в условиях неопределённости
- •5.1. Сущность проблем и постановка задач
- •5.2. Вероятностные модели в организации управления
- •5.2. Статистические оценки эффективности управления
- •Раздел 6 Оптимизация системы управления
- •6.1. Методы анализа и синтеза управляемых систем
- •Информационный процесс есть целенаправленная совокупность
- •6.2. Модели оптимизации управления
- •Параметров в дискретные моменты времени
- •Раздел 7. Контрольные задания по дисциплине
- •7.1. Рейтинговый контроль
- •7.1.1. Методика выполнения рейтинга.
- •7.2. Рейтинговые задания по лекциям курса
- •7.2. Контрольная работа по дисциплине Тема: Совершенствование системы и оптимизация управления
- •7.2.1. Объём работы и требования к выполнению.
- •7.2.3.Исходные по модулю №1
- •Тематический перечень вариантов заданий:
- •8.1.1.2 .Методика выполнения задания (модуль №1)
- •Общая схема процедур системного анализа) Таблица 8.1
- •Выводы, обоснования и предложения
- •8.1.2. Задание и методика выполнения модуля №2 « Оптимизация управления системой»
- •8.1.2.2. Вопросы заданий.
- •11) Сущность принципа информационного управления (пояснить на примере приведенной схемы).
- •12) Содержание задачи стабилизации системы управления.
- •Глоссарий
- •Литература.
Параметров в дискретные моменты времени
105
В целом по проблемам оптимизации можно сказать следующее.
1. Современные методы расчета систем управления, в значительной степени, основываются на концепции оптимальности, что определяет широкое применение методов и алгоритмов теории оптимизации: как при проектировании новых систем управления, так и при совершенствовании характеристик уже действующих объектов.
2. Большое число задач теории управления могут быть сформулированы как конечномерные оптимизационные задачи.
К таким задачам, в частности, относятся:
• задачи параметрической идентификации
нелинейных детерминированных объектов;
• задачи идентификации стохастических объектов;
• задачи экстремального регулирования;
• задачи синтеза адаптивных систем управления;
• задачи синтеза статистически оптимальных систем управления;
• задачи оптимального проектирования.
Важный раздел алгоритмического обеспечения современной теории управления объектами и системами различной физической природы составляют методы экстремизации (максимизации или минимизации) целевых функционалов, определенных в конечномерных векторных пространствах.
3. Существуют различные способы сведения исходной многоцелевой задачи к задачам с единым критерием.
Формулирование скалярного критерия оптимальности (целевой функции) должно производиться исходя из списка выходных параметров, имеющих смысл частных критериев оптимальности.
Между тем, многие из критериев являются противоречивыми; улучшение одного из них, при изменении вектора управляемых параметров, приводит к ухудшению другого.
Возникает проблема выбора разумного компромисса, то есть определения такого допустимого вектора управляемых параметров х1*, ..., хn*, при котором все критериальные параметры будут принимать приемлемые значения. Фактор противоречивости предъявляемых к объекту оптимизации требований, с одной стороны, значительно затрудняет формальный подход к формированию единой целевой функции и требует привлечения различных неформальных процедур, а с другой — приводит к плохо обусловленным оптимизационным задачам для построенных скалярных критериев качества.
4. Применяется на практике ещё метод главного критерия, где в качестве целевого функционала выбирается один из критериальных выходных параметров, наиболее полно, с точки зрения исследователя, отражающий цели оптимизации. Остальные частные критерии оптимальности учитываются с помощью введения необходимых критериальных ограничений, определяющих совместно с прямыми и функциональными ограничениями допустимое множество D. Основные трудности такого подхода cвязаны с проблемой назначения критериальных ограничений. Кроме того, в большом числе случаев всегда есть несколько главных критериев, находящихся в противоречии друг с другом.
5. Общие представления об алгоритмах оптимизации процессов управления позволяют развивать принципы управления на эвристическом уровне, поэтапно переходя к более совершенным процедурам практического руководства, не препятствуя многоэтапной модернизации управления на основе информатики.
106