Книга посвящена современным методам теории нелинейных, оптимальных и адаптивных систем, используемых при исследовании сложных объектов большой размерности и сложной иерархической структуры. В ней рассмотрены различные методы линеаризации, а также важнейшие методы приближенных решений, используемые в практических системах управления, приведено большое количество полезных примеров, иллюстрирующих применение теоретических методов к решению практических задач. Книга предназначена специалистам по теории управления, инженерам-проектировщикам, а также студентам старших курсов, аспирантам и научным работникам технических вузов и университетов.

Рассматриваются общие принципы построения автоматизированных систем. Излагается теория дискретных разомкнутых автоматических систем, систем автоматического управления, основ оптимального управления и адаптивных систем. Описываются модели технологических процессов и систем, комплексная автоматизация производственных процессов. Отражено внедрение ЭВМ в автоматические системы в качестве управляющих устройств технологических машин и поточных линий обработки почтовых отправлений. Для студентов институтов связи, обучающихся по специальности "Механизация и автоматизация предприятий связи".

В книге излагаются фундаментальные вопросы, традиционно изучаемые в рамках дисциплины «Теория автоматического управления» студентами технических вузов. Рассматриваются методы анализа и синтеза линейных непрерывных и дискретных систем автомагического управления, проблемы анализа переходных режимов, устойчивости замкнутых систем, аналитического проектирования наблюдателей состояния. Также в книге представлены методы анализа нелинейных систем. Книга содержит большое количество примеров и задач, иллюстрирующих основной материал. Студентам, преподавателям и аспирантам высших учебных заведений, а также инженерам, занимающимся проектированием систем управления.

В учебнике изложены основы теории управления, включающие общие сведения о системах управления и их моделях, методы анализа и синтеза линейных непрерывных и дискретных систем при детерминированных и стохастических воздействиях, методы анализа нелинейных систем, а также методы оптимизации систем управления. На базе общих принципов системного подхода рассматривается проблематика математического описания систем управления, раскрываются взаимосвязи понятий управления и информации, структуры систем и фундаментальных свойств их поведения – устойчивости, инвариантности и чувствительности. С единых позиций и с учетом применения компьютерных программ расчета и имитации изложены классические и современные методы анализа и синтеза систем управления. Дня студентов технических вузов, обучающихся по направлению «Автоматизация и управление».

Ч. 1 : Теория линейных систем автоматического управления. - 367 с.

Линейный анализ. Линейный синтез. Нелинейный анализ установившихся процессов. Нелинейный синтез.

Сборник рассчитан на студентов, специализирующихся в области теории автоматического регулирования и следящих систем, а также на студентов других специальностей, изучающих теорию автоматического регулирования и управления. Сборник, содержащий 491 задачу, ориентируется на ряд используемых в вузах книг. В качестве основной принята книга В.А. Бесекерского и Е.П. Попова "Теория систем автоматического регулирования". Построение сборника, содержание, терминология и методика изложения в основном соответствует этой книге.

В учебном пособии изложены основные принципы и методы теории автоматического управления: построение систем управления, методы их математического описания, критерии оценки устойчивости и качества регулирования непрерывных линейных детерминированных систем.

В книге излагаются точные методы исследования и расчета некоторых классов нестационарных и нелинейных систем управления. Основное внимание уделяется линейным системам с периодическими нестационарностями, а также нелинейным системам, работающим в периодических режимах. При этом в класс нестационарных систем, помимо традиционных, включаются дискретные н дискретно-непрерывные системы — импульсные, цифровые, экстраполирующие и т. п. В основе излагаемых методов лежит операторное описание систем управления с помощью параметрических передаточных функций и аппарат теории обобщенных функций. Основные результаты в книге доводятся до окончательных формул и алгоритмов вычисления. Книга предназначена для научных работников, аспирантов и инженеров, занятых исследованием и проектированием систем управления. Илл. 59. Библ. 113 назв.

С единых методических позиций, основанных на символьном описании современных систем автоматического управления, распространяющемся на объекты управления, описываемые как обыкновенными дифференциальными уравнениями, так и уравнениями в частных производных, излагаются аналитические методы анализа и синтеза современной теории автоматического управления, ориентированные на реализацию совмещенного синтеза или управления объектом в режиме реального времени с учетом изменения внешней среды и самого объекта управления. Реализация совмещенного синтеза становится возможной, благодаря доведению алгоритмов анализа и синтеза до формы смешанных алгебраических и дифференциальных тождеств, минуя итерационные и поисковые процедуры (или алгоритмов в замкнутой форме, в аналитическом виде). Учебник снабжен достаточным количеством примеров и заданий и упражнений для самостоятельной работы. Каждая глава учебника заканчивается краткой сводкой изложенных в ней результатов, облегчающей усвоение материала учебника. Излагаемые методы анализа и синтеза современной теории автоматического управления программно реализованы посредством отечественной системы компьютерной алгебры «АНАЛИТИК-С», находящейся под юрисдикцией стандартной публичной лицензии GNU, размещенной по адресу http://www.tki-analitik.ru и описанной в приложении к учебнику. Учебник рассчитан на широкий круг студентов, магистрантов и аспирантов, инженеров и научных работников, специализирующихся в области теории и практики автоматического управления. РАЗДЕЛ 1. Анализ систем автоматического управления. Глава 1. Аналитические методы решения задачи Коши. Глава 2. Задачи и цели управления. Глава 3. Анализ управляемости (проблема существования по Адамару). Глава 4. Анализ структурной устойчивости математической модели (устойчивость к малым изменениям исходных данных по Адамару). Глава 5. Анализ устойчивости. Глава 6. Анализ грубости свойства асимптотической устойчивости. РАЗДЕЛ 2. Синтез систем автоматического управления. Глава 7. Задача стабилизации: синтез законов управления регулярной структуры. Глава 8. Задача восстановления вектора состояний (задача наблюдения). Глава 9. Задача стабилизации: синтез законов управления сингулярной структуры. Глава 10. Задача финитного управления без ограничений. Глава 11. Финитное управление с учетом ограничений на управления. Глава 12. Адаптивное управление. РАЗДЕЛ 3. Приложения. Приложение 1. Правила преобразования структурных схем. Приложение 2. Основы работы с системой аналитических вычислений «АНАЛИТИК-С».

Монография посвящена проблемам анализа и синтеза современных систем автоматического управления. Получено решение задач анализа и синтеза в явном виде (в аналитической форме) без использования каких-либо итерационных или поисковых процедур.

Изложены методы решения задач описания, анализа и синтеза линейных и нелинейных систем управления. Приведены примеры решения задач анализа выходных процессов, устойчивости, управляемости и наблюдаемости линейных непрерывных систем с использованием всех четырех форм математического описания систем: дифференциальными уравнениями, переходными функциями, интегральными и спектральными преобразованиями. Рассмотрены методы описания и анализа дискретных линейных систем с помощью разностных уравнений и 2-преобразования. Описаны алгоритмы исследования нелинейных систем управления методами фазовой плоскости, гармонической и статистической линеаризации. Изложены задачи синтеза оптимальных непрерывных, дискретных, непрерывнодискретных детерминированных и стохастических систем, задачи совместного оценивания и управления. Для студентов, аспирантов технических вузов и университетов, изучающих теорию управления и регулирования.

Рассматриваются основные задачи проектирования САУ, статические свойства нелинейных и линейных элементов и систем, применение преобразования Лапласа для анализа динамики систем. Описываются основные соединения элементов и методы преобразования структурных схем, построение частотных характеристик и погрешности их аппроксимации, методы расчета временных характеристик, показатели качества переходных процессов и методы их оценки. Приводятся различные критерии устойчивости автоматических систем, в том числе с запаздыванием, алгебраические и частотные критерии обеспечения запасов устойчивости. Описываются основные частотные и временные методы расчета переходных процессов. Дается классификация корректирующих устройств (регуляторов), рассматриваются частотные и спектральные методы расчета регулятора, обеспечивающего желаемые статические и динамические свойства замкнутой САУ, а также способы управления неустойчивыми объектами. Материал каждого параграфа иллюстрирован достаточным для понимания числом примеров, предлагаются 120 вариантов заданий для курсового проектирования, лабораторных, практических и самостоятельных работ. Предназначено для студентов специальности 220100 «Вычислительные машины, комплексы, системы и сети» всех форм обучения.

Рассматривается применение аппарата теории нечетких множеств к теории матриц и отношений, логике, теории автоматов и алгоритмов, модели принятия решений и др. Описывается применение полученных формальных методов к кластерному анализу, распознаванию образов, задачам рационального выбора, экспертным оценкам, экономическим прогнозам, описанию биологических и социальных процессов, моделированию человека-оператора, к системам планирования и представления знаний в системах искусственного интеллекта, алгоритмам управления роботами и технологическими процессами. Для специалистов в области кибернетики, управления, робототехники, биологии, социологии.

Книга написана на основе лекционного курса теории управления (кибернетики), читаемого для студентов специальности "прикладная математика", и может рассматриваться как введение, рассказывающее об основных математических моделях автоматического регулирования и управления детерминированными и стохастическими процессами. Изложение основывается на понятии состояния, дающем полное описание динамики объекта управления и необходимую информацию для синтеза оптимальной стратегии управления.

Даны основы теории управления техническими объектами и производственно-экономическими системами. Рассмотрены принципы построения автоматических и автоматизированных систем, принципы и законы управления, математическое описание линейных и нелинейных динамических систем, методы исследования устойчивости и качества управления. Особое внимание уделено основам оптимального управления, использованию ЭВМ в теории и практике управления, математическому программированию как совокупности методов решения задач управления в сложных системах. Приведены примеры построения гибких автоматизированных производств и систем автоматизированного проектирования. Для студентов вузов, обучающихся по специальности «Системы автоматизированного проектирования».