1. Формирование целей. Множество целей управления, которое должно реализовываться СУ, определяется как внешними по отношению системе, так и внутренними факторами и, в частности, потребностями субъекта А. Сложность формализации учета этих факторов на цели очевидна. Различают три вида целей: стабилизация – заключается в требовании поддерживать выходы объекта на заданном уровне; ограничение – требует нахождения в заданных границах целевых переменных Zi* , i=1,k; Экстремальная цель – сводится к поддержанию в экстремальном состоянии целевых переменных Zi* .
2. Определение объекта управления. Этот этап связан с выделение той части среды субъекта, состояние которой он может изменить и тем самым воздействовать на свои потребности. В ряде случаев, когда границы объекта очевидны, проблемы выделения объекта из среды не возникает. Это бывает, когда объект достаточно автономен (Самолет, телефонная станция). Однако в других случаях связи объекта со средой настолько сильны и разнообразны, что порой очень трудно понять, где кончается объект и начинается среда. Именно это и заставляет вводить специальный этап.
3. Структурный синтез модели. При синтезе структуры моделей объектов управления могут применяться различные подходы — от классических методов ТАУ до современных методов имитационного моделирования (методы случайного поиска, статистических испытаний и др.), семиотического моделирования с применением языка бинарных отношений и других методов современной математики, использующих сочетание дополняющих друг друга возможностей аналитических и статистических, семиотических и графических и других формализованных представлений системы.
4. Идентификация параметров модели объекта. Этот этап связан с определением числовых значений параметров С в режиме нормального функционирования объекта. Делается это стандартными приемами идентификации. Для выяснения зависимости выхода объекта от управляемых входов U необходимо преднамеренно их изменять, т. Е. экспериментировать с объектом. Эксперимент нужно проводить, минимально возмущая объект.
5. Планирование эксперимента. Главным является синтез плана эксперимента, позволяющего с максим-й эффективностью определить искомые параметры модели объекта упр-я.
6. Синтез упр-я. На этом этапе принимается решение о том, каково должно быть управление U, чтобы достигнуть заданной цели управления Z * в объекте. Это решение опирается на имеющуюся модель объекта F заданную цель Z*, полученную информацию о состоянии среды X и выделенный ресурс управления R, который представляет собой ограничения, накладываемые на управление U в связи со спецификой объекта и возможностями СУ.
7. реализация управления или отраоотка в ооъекте оптимального решения U*, полученного на предыдущем этапе. Реализовав управление и убедившись, что цель управления не достигнута, возвращаются к одному из предыдущих этапов. Даже в лучшем случае, когда поставленная цель достигнута, необходимость обращения к предыдущему этапу вызывается изменением состояния среды X или сменой цели управления Z *.
Таким образом, при благоприятном стечении обстоятельств обращаются к этапу синтеза управления (стрелка а на рис. 1.6), где определяется новое состояние, которое отражает новую ситуацию, сложившуюся в среде. Так функционирует стандартный контур управления простым объектом.
8. Адаптация. специфика управления сложной системой состоит в том, что благодаря зашумленности и нестационарности информация, полученная на предыдущих этапах, приближенно отражает состояние системы лишь в предыдущие моменты времени. Это и вызывает необходимость коррекции. Коррекция может затрагивать различные этапы.
Простейшая коррекция связана с подстройкой параметров модели С (стрелка с, рис. 1.6). Такого рода коррекцию называют адаптацией модели, а управление — адаптивным управлением. Если управление U не обеспечивает необходимого разнообразия входа объекта для эффективной коррекции параметров модели, то приходится принимать специальные меры планирования эксперимента путем добавления специальных тестовых сигналов Такое управление называют дуальным. Однако одной коррекции параметров модели может оказаться недостаточно, если изменилась ее структура. Поэтому время от времени необходима коррекция структуры модели, т. е. приведение ее в соответствие с новой информацией (стрелка d, рис. 1.6). Далее коррекция может коснуться самого объекта, точнее, границы разделения объекта и среды. Это бывает необходимо при значительном изменении (эволюции) объекта и окружающей ее среды (стрелка е, рис. 1.6). И наконец, созданная СУ по ряду причин может не реализовать все множество целей управления, в результате необходима адаптация целей.