Современные методы проектирования систем автоматического управления. Анализ и синтез

Предлагаемая вниманию читателя книга состоит из восьми разделов. В разделе I рассматриваются принципы построения и расчета непрерывных, дискретных линейных и нелинейных инвариантных систем управления. Излагается теория инвариантных систем управления с постоянными и переменными параметрами, средствами самонастройки и переменной структурой. Раздел II посвящен синтезу оптимальных систем управления, имеющих минимальную сложность, максимальное быстродействие. Здесь рассматривается и синтез систем стохастического оптимального управления, в которых вектор управления выбирается по неполной информации о фазовых координатах объекта, подверженного воздействию случайных возмущений. При этом цель управления состоит в минимизации математического ожидания некоторой функции потерь. В разделе III излагаются способы построения и синтеза экстремальных (с поиском) и аналитических самонастраивающихся (с вычислительной машиной) систем автоматического управления. В разделе IV приводятся общие методы проектирования линейных (непрерывных и дискретных) автоматических систем, основанные на применении математического аппарата X — преобразований и цифровых вычислительных машин. Раздел V посвящен применению метода гармонической линеаризации к определению областей устойчивости и колебаний при различных режимах работы нелинейных систем автоматического управления. В этом же разделе излагаются способы определения показателей качества и построения переходных процессов в нелинейных системах. Рассматриваемый метод обобщен на любое число гармонических составляющих. В разделе VI приведены статистические методы анализа и синтеза нелинейных систем управления, базирующиеся на принципах статистическом линеаризации, совместной статистической и гармонической линеаризации, математическом аппарате марковских процессов. На основе информационного количественного описания процессов управления определяются переходные характеристики в нелинейных системах. Метод статистической линеаризации использован при выборе оптимального управления линейным объектом, когда на него действуют случайные возмущения. В разделе VII рассматриваются точные способы расчета и проектирования релейных систем управления, основанные на методах точечных преобразований и вырожденных циклов, а также нелинейных уравнений в конечных разностях. И, наконец, последний VIII раздел посвящен применению методов теории массового обслуживания к исследованию динамики больших систем управления.