ОПТИМАЛЬНЫЕ И АДАПТИВНЫЕ СИСТЕМЫ
В классической теории автоматического управления (ТАУ) задачи оптимизации и адаптации ставились в основном применительно к управлению «в малом». Это означает, что оптимальная программа изменения режимов технологического процесса, выраженная в задающих воздействиях регуляторов, считалась известной, определенной на стадии проектирования. Задача управления заключалась в выполнении этой программы, стабилизации программного движения. При этом допускались лишь малые отклонения от заданного движения, и переходные процессы «в малом» оптимизировались по тем или иным критериям.
В конце 50-х - начале 60-х гг. XX столетия появились работы Л.С. Понтрягина (принцип максимума), Р. Беллмана (динамическое программирование), Р. Калмана (оптимальная фильтрация, управляемость и наблюдаемость), которые заложили основы современной теории автоматического управления, общепринятого определения понятия которой пока не существует.
Наиболее точно современную теорию автоматического управления можно отделить от классической ТАУ, учитывая требования научно-технического прогресса, современной и перспективной автоматизации. Важнейшим из таких требований является оптимальное использование всех располагаемых ресурсов (энергетических, информационных, вычислительных) для достижения главной обобщенной конечной цели при соблюдении ограничений.
Прежде всего указанная оптимизация требует полного использования имеющейся априорной информации в виде математической модели управляемого процесса или объекта. Использование таких моделей не только на стадии проектирования, но и в процессе функционирования систем, является одной из характерных черт современной теории автоматического управления.
Оптимальное управление возможно лишь при оптимальной обработке информации. Поэтому теория оптимального (и субоптимального) оценивания (фильтрации) динамических процессов является составной частью современной теории автоматического управления. Особо важной является параметрическая идентификация (оценивание параметров и характеристик по экспериментальным данным), выполняемая в реальном масштабе времени в эксплуатационных режимах ОУ.
Подлинная оптимизация автоматического управления в условиях неполной априорной информации возможна только в процессе функционирования системы в текущей обстановке и возникшей ситуации. Следовательно, современная теория автоматического управления должна рассматривать адаптивное оптимальное (субоптимальное) управление «в большом». Кроме того, современная теория автоматического управления должна рассматривать методы резервирования и структурного обеспечения надежности (особенно принципы автоматической реконфигурации системы при отказах).
Дата добавления: 2016-07-09; просмотров: 1155;