Источники и составные части теории автоматического управления

АУ – без участия человека

Автоматизированное упр-е с участием чел-ка:

I. – до30-х гг

II. – до 60-х гг

III. – до 80-х гг

IV. – по наши времена

Сначала возникли системы.

СУ(системы управления) связаны с паровыми машинами.

Источники:

1) т. колебаний

2) т. регулирования

3) комп. Науки

Составные части:

1. предмет исследования

2. методы

3. результаты (задачи)

Колебания объектов различной физич. природы родчиняются одним и тем же законам.

Т. колебаний иссл-т кол-я люб. физич. природы.

Т. управления абстрагируются от физич. прироы объекта.

До 30-х гг:

Задача: устойчивость (огранич. малыми отклонениями от полож-я устойч-ти)

Рез-т: диаграмма Вишнеградского.

30-60-е гг:

После 40-х гг появились задачи стабилизации,? (следующие системы).

Цель: чтобы регулируемая координата находилась бы на одном и том же уровне (положении), кот. поддеож-ся задачником (управляющим), т.к. есть отклонения (колеб-я).

Следующая система: следить за указанием. Сигнал всегда меняется и задача системы отследить, сделать равными координаты.

3. стабилизации +

Т. регулирования:={ 3. слежения

(сущ. до наших дней)

Пути развития т. колебания и т. регулирования разошлись:т.р. частный случай т.к.

Т.к.: все, что можно было решить с пом-ю малых колебаний, было решено и она стала занимать нелин. колеб.

Предмет исслед-я: матем. модель, а не сами системы. Это системы ДУ(диф.ур.).

Система лин. ур-й.

Методы:

Спектральные методы (или польз. точка рег-я). Переход от функции времени к ИЗО Фурье, а потом Лапласа, позволил сущ-но упростить расчеты.

К концу 60-х (до 80-х):

Задачи фильтрации→интерполяции↓

экстраполяции

Учреждения случ. процесса.

Стали обращать внимание не только на ОУ, но и следить.

В рамках спектральной стационарной теории на 1-й план стал выступать интегральный показатель количества.

Было деление на полезные и помехи.

Слежение – устранение влияния помехи – фильтрация.

В конце 50-х – нач. 60-х – осн. задача – общая фильтрация.

Стали исп-ся не спектр-е методы, а методы пространств состояния. – обучение колебаний фазового пространства. М.б. переход от одного ур-я высокого порядка к системе уравнений n-ого порядка – это эквив-я мат модель.

Система ур-й 1-ого порядка стала основной. Отказ от старого можно считать одним и тем же методом. как одномерные так многомерные. И отличие одном от многомерн стан незначит. Становится непринципиальным развитие м/стацион и нестацион и на первый план стал показатель качества – квадратичный (интегр.).

Логическое продолжение этого периода - на первый план стала выходить задача оптимизации.

Принцип max Потрягина и динамич. прогр-я Белмана.

УП: ДУ для непрерывных процессов.

П и Б в принципе решали одну и ту же задачу.

В основе оптимизации лежит вариационного исчисления.

Цель: создание показателя качества. Но этот показатель был сложнее. – Предмет оптимизации.

Но далее произошло расхожд-е? и практики.

На первый план вышла:

· самонастройка

· самообучение

· адаптация

· обучение

Система для приспособл-я к окруж среде, окруж характеристикам.

Современный период:

задачи стали реализ-ся мет-ми нечеткого управ-я, мет нейрообучения, управления.

Чем точнее опис признаки и характ-ки, тем менее практичн получ-ся результаты, т.к. они менее пригодны для практики. Они положили основу нечеткого управл-я.

Методы нейронного упр-я (искусств-е нейронные сети). Реш этим мет задача обучения, реш-е задач распознавания с пом-ю учителя.