История и методология науки и производства в области автоматизации. Втюрин В.А. - 25 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГЛТУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

25
4. Динамическая система и ее режимы.
5. Как описывается кибернетическая система?
4. СОВРЕМЕННАЯ ТЕОРИЯ УПРАВЛЕНИЯ
Теория управления получила в свое время значительный импульс в
развитии, когда учеными и инженерами было осознано, что базовые прин-
ципы управления не зависят от конкретной природы объекта. Основные
законы механики, электротехники, теплотехники, гидравлики, газовой ди-
намики и химии, которыми описывается поведение подавляющего боль-
шинства современных подвижных и технологических объектов, могут
быть представлены аналогичными и даже совпадающими закономерностя-
ми в виде системы дифференциальных и алгебраических уравнений. Более
того, многие из этих законов могут переходить друг в друга в результате
инвариантных математических преобразований. Для подтверждения этого
важного положения достаточно лишь напомнить, например, о постулате
Максвелла, согласно которому уравнения движения сложной электромеха-
нической системы составляются на основе глубокой аналогии между ме-
ханическими движениями и процессами, протекающими в электрических
цепях. Нетрудно указать подобную аналогию и в системах другой приро-
ды, что во многих случаях связано с единством законов сохранения.
Именно свойство инвариантности математических преобразований
при составлении уравнений движения по существу и косвенно лежит в ос-
нове универсального подхода теории управления к различным по своей
физической (химической, биологической и т.п.) природе задачам управле-
ния. Однако дальнейшая формализация этого подхода привела в настоящее
время к непомерной математизации современной теории автоматического
управления (СТАУ). С одной стороны, это позволяет опереться на фунда-
ментальную математическую базу и привлечь к решению задач СТАУ
мощные аналитические и численные методы с применением современных
и перспективных ЭВМ. С другой же стороны, чрезмерная формализация,
например линейной, ТАУ фактически превратила ее в одну из областей ал-
гебры – теории матриц или, по меньшей мере, в область теории дифферен-
циальных уравнений.
Обратимся теперь к фундаментальному понятию "оптимальная си-
стема". Само по себе введение термина "оптимальность" – это попытка от-
разить оценочное свойство через некоторое количественное соотношение,
т.е. объективизировать, выразить количественно то качество, которое же-
лательно придать синтезируемой системе. На наш взгляд, введение в
СТАУ методов оптимального управления, как базовых и составляющих ее
математическую основу, является лишь первым шагом к новому понима-

Страницы