История развития САУ

Под влиянием потребностей автоматизации управления технологическими процессами и подвижными объектами в 40-х и 50-х годах теория систем автоматического управления интенсивно развивалась. Эта прикладная теория стала предметом изучения во многих технических вузах. До сих пор она остается основным инструментом проектирования систем управления технологическими процессами и подвижными объектами.

В инженерной теории управления решались задачи управления "в малом" и "в большом". Управление в малом означает следующие. Оптимальная программа изменения режимов технологического процесса, движения объекта, выраженная в задающих воздействиях, считалась известной. Она определялась на стадии проектирования с привлечением различного рода знаний или практического опыта.

Задача управления заключалась в выполнении этой программы, стабилизации программного движения.

Таким образом, предметом теории управления "в малом" являлось решение множества частных задач на каждом этапе технологического процесса. Увязка всех этих задач производится на стадии проектирования на основе априорной информации с помощью методов, внешних по отношению к данной теории. Это был первый этап. Основы которого были заложены А. Стодолой, Д. К. Максвеллом.

Второй этап. Развитие методов математики и вычислительной техники в конце 50-х и в начале 60-х годов позволило сформировать более общие принципы теории управления. Это сделали известные ученые Л. С. Понтрягин, Р. Беллман и Р. Кальман. Ими были заложены основы современной теории управления.

На этом этапе были введены следующие понятия и результаты: Описание движения в фазовом пространстве, принцип максимума, динамическое программирование, функциональный анализ и прочие. Рассматривались адаптивные и самонастраивающиеся системы управления.

Наиболее удовлетворительное определение современной теории САУ получается, если в основу положить требования научно-технического процесса, современной и перспективной автоматизации.

В связи с этим управление "в большом" означает управление, осуществляемое в реальном масштабе времени и является центральной проблемой современной теории автоматического управления. Это фундаментальная проблема порождает ряд крупных задач и методов их решения. При этом используется математическая модель объекта управления не только в процессе проектирования, но и в процессе функционирования модели. Эта теория потребовала постановку и решение следующей задачи. Анализ, синтез, измерение, идентификацию линейных, нелинейной систем, изучение детерминированных и стохастических процессов, оценивание параметров и других крупных проблем.

Классическую теорию САУ в основном создавали инженеры для инженеров. Современную теорию САУ создают математики для инженеров.

В последнее время все большой мере теорию управления создают математики для математиков. Это с точки зрения практики вызывает определенное беспокойство.

Прикладная теория САУ должна, прежде всего, учитывать информационные и энергетические закономерности и ограничения, проявляющиеся при создании реальных САУ.

В настоящее время теория САУ является сформировавшейся научной и инженерной дисциплиной. Она непрерывно развивается и внедряется в различные области науки и техники. Огромный вклад в создание современной теории САУ внесли А. Н. Колмогоров, Н. Винер, В. Вольтерра. Работы этих ученых были развиты В. С. Пугачевым. В КАИ с момента его создания велись интенсивные разработки в области теории САУ. В этой области в настоящее время работают В. М. Мотросов (ныне президент академии нелинейных наук), Т. К. Сиразетдинов, Скимель-оше. Ю. В. Кожевников, Г. Л. Дегтярев и другие.