- •Определение систем в рамках теоретико - множественного подхода. Математические модели простых динамических систем.
- •Принцип разделения в цифровых системах управления. Обоснование для линейно – квадратичной задачи управления в дискретном времени.
- •Решение задачи линейного программиро-вания на основе симплекс- метода.
- •Общая постановка задачи оптимальной фильтрации и методика ее решения.
- •Кибернетический подход к описанию систем. Понятия об управлении, системе управления, структурные схемы процесса управления.
- •Теорема о нормальной корреляции и ее следствия.
- •Классификация систем управления. Основ-ные этапы синтеза сложных систем управления.
- •Метод анализа иерархий.
- •Устойчивость динамических систем. Теорема Ляпунова в непрерывном и дискретном времени.
- •Иерархическая схема управления сложным объектом. Основные принципы иерархического управления.
- •Управляемость и наблюдаемость систем управления.
- •Решение задачи о пошаговом распределении ресурсов (динамического программирования) на основе принципа оптимальности Беллмана.
- •Постановка и пример задачи автоматичес-кого управления для непрерывных динамичес-ких систем. Задачи Больца, Лагранжа, Майера.
- •Метод анализа иерархий.
- •Общее решение задачи автоматического управления без ограничений для детерминиро-ванной системы на основе методов вариации-онного исчисления.
- •Цифровая схема управления (общая схема преобразований). Эквивалентность цифровой и непрерывной систем.
- •Решение линейно – квадратичной задачи нахождения оптимального управления для динамической системы в непрерывном времени на основе методов вариационного исчисления.
- •Управление ресурсами и задача линейного программирования. Примеры, геометрическая интерпретация.
- •Решение задачи линейного программиро-вания на основе симплекс – метода.
- •Теорема о нормальной корреляции и ее следствия.
- •Решение задачи линейного программиро-вания на основе симплекс – метода
- •2.Общая постановка задачи оптимальной фильтрации и методика ее решения.
- •Линейный регулятор. Пример решения задачи лк – управления.
- •2. Синтез структуры сложной системы управления. Метод ветвей и границ.
- •Принципы координации в задачах управления сложными объектами.
- •2. Решение задачи о пошаговом распределении ресурсов (динамического программирования) на основе принципа оптимальности Беллмана.
- •Кибернетический подход к описанию систем. Понятия об управлении, системе управления, структурные схемы процесса управления.
- •Решение линейно – квадратичной задачи нахождения оптимального управления для динамической системы в непрерывном времени на основе методов вариационного исчисления.
- •Метод анализа иерархий.
- •2. Цифровая схема управления (общая схема преобразований). Эквивалентность цифровой и непрерывной систем.
- •Общее решение задачи автоматического управления без ограничений для детерминированной системы на основе методов вариационного исчисления.
- •2. Оптимальное управление в стохастических системах. Принцип разделения в непрерывных стохастических системах.
- •Принципы координации в задачах управления сложными объектами.
- •2. Уравнения фильтра Калмана в дискретном времени. Пример постановки задачи стохастического управления (управление нефтехранилищем).
- •Синтез структуры сложной системы управления. Метод ветвей и границ.
- •2. Принцип максимума Понтрягина и решение задачи о быстродействии при переводе материальной точки в начало координат.
- •Линейный регулятор. Пример решения задачи лк – управления.
- •2. Решение задачи о пошаговом распределении ресурсов на основе принципа оптимальности Беллмана.
- •Принцип максимума Понтрягина и решение задачи о быстродействии (задача о «лифте»).
- •2. Применение микропроцессоров и микро – эвм в цифровых системах управления.
Кибернетический подход к описанию систем. Понятия об управлении, системе управления, структурные схемы процесса управления.
Кибернетический подход к описанию систем состоит в том, что всякое целенаправленное поведение рассматривается как управление.
Теория управления в широком смысле – это обобщение приемов и методов, накопленных разными науками об управлении искусственными объектами и живыми организмами.
Под управлением понимается процесс организации такого целенаправленного воздействия на некоторую часть среды, называемую объектом управления, в результате которого удовлетворяются потребности субъекта, взаимодействующего с этим объектом
Состояние объекта Y влияет на состояние потребностей субъекта , где — состояние i-й потребности, которое выражается неотри-цательным числом и характеризует насущность, актуальность этой потребности. Свое поведение субъект строит так, чтобы минимизировать насущность своих потребностей ,где Q — ресурсы субъекта; q(U) — затраты на удовлетворение потребностей. Пусть — решение задачи. называется алгоритмом управления где — алгоритм, позволяющий синтезировать управление по состоянию среды X и текущих потребностей . Алгоритм управления , которым располагает субъект, определяет эффективность его функционирования в данной среде. Зачастую алгоритм управления имеет рекуррентный характер: , что позволяет на каждом шаге улучшать управление, например, в смысле уменьшения потребностей .
Здесь на первом этапе определяется цель управления . Эта задача решается на интуитивном уровне, в результате чего и определяется связь цели, состояния среды и текущих потребностей , где — алгоритм определения цели в зависимости от текущих потребностей и состояния внешней среды X . На втором этапе определяется управление , реализация которого обеспечивает достижение цели . Имея цель управления , синтезируется управление , где — алгоритм управления. Первую функцию выполняет субъект, а вторую — синтезированное управляющее устройство (УУ) или орган управления (ОУ).
и — датчики, оценивающие состояние среды и объекта. Результаты измерений образуют исходную информацию для устройства управления, которое на этой основе вырабатывает команду управленияU, являющуюся информацией о том, в какое положение должны быть приведены управляемые входы объекта. Осуществление управляющих воздействий, имеющих уже не информационный, но реальный смысл, реализуется исполнительным модулем (ИМ), или каналом управления . Таким образом, управление в широком смысле определяется четверкой данных
Управление – целенаправленная организация того или иного процесса, протекающего в системе. В общем случае процесс управления состоит из четырех элементов:
— получение информации о целях управления { } ;
— получение информации о состоянии среды и результатах управления ;
— анализ полученной информации и выработка информационного решения U ;
— исполнение решения, то есть осуществление управляющих физических воздействий U’ .
Процесс управления – это информационный процесс, каждая фаза которого протекает во взаимодействии с окружающей средой при воздействии различного рода помех.
Система управления (СУ) как совокупность взаимо-действующих между собой объекта управления и органа управления, деятельность которых направ-лена на достижение цели.