Системы автоматического управления с избыточной размерностью вектора управления: определение и цели использования

Статья включает в себя определение класса систем автоматического управления, у которых число управляющих воздействий в каком-либо из режимов работы или какой-то их совокупности превышает число целенаправленно управляемых при этом величин. К этому классу, в частности, можно отнести самонастраивающиеся системы, адаптивные системы с дуальным управлением, с переменной структурой, отказоустойчивые системы, системы с резервированием. Таковыми являются системы автоматического управления, например, у многих современных летательных аппаратов, роботов с кинематической избыточностью, у технологических установок и комплексов химических производств. Предложено определение управления как целенаправленного изменения состояний, свойств, характеристик и/или протекающих в объекте управления процессов. Вводятся понятия координатных, параметрических, структурных и алгоритмических управляющих воздействий, возмущений и управляемых величин в системах автоматического управления. Пространство состояний объекта и/или системы управления предложено расширить за счет включения в него не только координатных, но и параметрических, структурных и алгоритмических переменных, изменяющихся в процессе управления целенаправленным образом или под действием внешней среды, или при отказах отдельных устройств. Оно названо обобщенным пространством состояний. Систематизированы типовые задачи управления и указаны те из них, которые относятся к регулированию. Такая систематизация особенно практически значима для учебных изданий по теории автоматического управления. Перечислены возможные 14 целей использования указанной избыточности, в том числе для целенаправленного изменения фундаментальных свойств объектов и систем автоматического управления. Показана необходимость разработки типовых математических моделей для такого класса систем и их использования при разработке методов синтеза и анализа этого достаточно широкого класса систем автоматического управления на единой математической базе.

• Малышенко А.М.

• Искусство. Декоративно-прикладное искусство. Фотография. Музыка. Игры. Спорт

• Технические науки. Промышленность
• Физико-математические науки
• Естественные науки