59. Перечислите основные этапы управления.

1. Формирование целей. Множество целей управления, которое должно реализовываться СУ, определяется как внешними по отношению системе, так и внутренними факторами и, в частности, потребностями субъекта А. Сложность формализации учета этих факторов на цели очевидна. Различают три вида целей: стабилизация – заключается в требовании поддерживать выходы объекта на заданном уровне; ограничение – требует нахождения в заданных границах целевых переменных Z_i^* , i=1,k; Экстремальная цель – сводится к поддержанию в экстремальном состоянии целевых переменных Z_i^* .

2. Определение объекта управления. Этот этап связан с выделение той части среды субъекта, состояние которой он может изменить и тем самым воздействовать на свои потребности. В ряде случаев, когда границы объекта очевидны, проблемы выделения объекта из среды не возникает. Это бывает, когда объект достаточно автономен (Самолет, телефонная станция). Однако в других случаях связи объекта со средой настолько сильны и разнообразны, что порой очень трудно понять, где кончается объект и начинается среда. Именно это и заставляет вводить специальный этап.

3. Структурный синтез модели. При синтезе структуры моделей объектов управления могут при­меняться различные подходы — от классических методов ТАУ до современных методов имитационного моделирования (методы случайного поиска, статистических испытаний и др.), семиоти­ческого моделирования с применением языка бинарных отноше­ний и других методов современной математики, использующих сочетание дополняющих друг друга возможностей аналитических и статистических, семиотических и графических и других форма­лизованных представлений системы.

4. Идентификация параметров модели объекта. Этот этап связан с определением числовых значений параметров С в режиме нормального функционирования объекта. Делается это стандартными приемами идентификации. Для выяснения зависимости выхода объекта от управляемых входов U необходимо преднамеренно их изменять, т. Е. экспериментировать с объектом. Эксперимент нужно проводить, минимально возмущая объект.

5. Планирование эксперимента. Главным является синтез плана эксперимента, позволяющего с максим-й эффективностью определить искомые параметры модели объекта упр-я.

6. Синтез упр-я. На этом этапе принимается решение о том, каково должно быть управление U, чтобы достигнуть задан­ной цели управления Z * в объекте. Это решение опирается на имеющуюся модель объекта F заданную цель Z*, полученную ин­формацию о состоянии среды X и выделенный ресурс управле­ния R, который представляет собой ограничения, накладываемые на управление U в связи со спецификой объекта и возможностя­ми СУ.

7. реализация управления или отраоотка в ооъекте оптималь­ного решения U*, полученного на предыдущем этапе. Реализовав уп­равление и убедившись, что цель управления не достигнута, воз­вращаются к одному из предыдущих этапов. Даже в лучшем слу­чае, когда поставленная цель достигнута, необходимость обращения к предыдущему этапу вызывается изменением состо­яния среды X или сменой цели управления Z *.

Таким образом, при благоприятном стечении обстоятельств обращаются к этапу синтеза управления (стрелка а на рис. 1.6), где определяется новое состояние, которое отражает новую ситу­ацию, сложившуюся в среде. Так функционирует стандартный контур управления простым объектом.

8. Адаптация. специфика управления сложной системой со­стоит в том, что благодаря зашумленности и нестационарности информация, полученная на предыдущих этапах, приближенно отражает состояние системы лишь в предыдущие моменты вре­мени. Это и вызывает необходимость коррекции. Коррекция мо­жет затрагивать различные этапы.

Простейшая коррекция связана с подстройкой параметров модели С (стрелка с, рис. 1.6). Такого рода коррекцию называют адаптацией модели, а управление — адаптивным управлением. Ес­ли управление U не обеспечивает необходимого разнообразия входа объекта для эффективной коррекции параметров модели, то приходится принимать специальные меры планирования экс­перимента путем добавления специальных тестовых сигналов Такое управление называют дуальным. Од­нако одной коррекции параметров модели может оказаться недо­статочно, если изменилась ее структура. Поэтому время от време­ни необходима коррекция структуры модели, т. е. приведение ее в соответствие с новой информацией (стрелка d, рис. 1.6). Далее коррекция может коснуться самого объекта, точнее, границы разделения объекта и среды. Это бывает необходимо при значи­тельном изменении (эволюции) объекта и окружающей ее среды (стрелка е, рис. 1.6). И наконец, созданная СУ по ряду причин может не реализовать все множество целей управления, в резуль­тате необходима адаптация целей.