Т. 1 : Линейные системы. - 2003. - 288 с.

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 одному из новых разделов теории управляемых систем — дифференциальным играм. Она представляет собой первое в отечественной литературе систематическое изложение ряда проблем, связанных с изучением игровых задач сближения и уклонения от встречи для объектов, описываемых обыкновенными дифференциальными уравнениями. Стержнем предлагаемого в монографии метода решения игровых задач является правило экстремального наведения, разработанное автором с учетом и на основе современных достижений теории управляемых процессов.

Монография посвящена новому разделу теории управляемых процессов — математическим задачам управления и наблюдения по неполным данным. Изложение охватывает три группы вопросов. К первой из них относятся методы программного управления при неполной априорной информации о начальных и входных параметрах системы. Вторую составляют минимаксные методы решения задачи фильтрации, прогноза и оценки фазового состояния для систем, функционирующих в присутствии помех типа неопределенности. Полученные соотношения применяются далее к задачам позиционного управления— минимаксному синтезу систем с неполной информацией, сочетающих процессы наблюдения и процессы управления или коррекции движения. Обсуждается связь изложенных результатов с теорией дифференциально-игровых задач динамики.

Приведены общие сведения и определения теории автоматического управления и регулирования. Описаны принципы управления, динамические характеристики звеньев и систем автоматического управления (САУ). Рассмотрены вопросы теории инвариантности и ее приме­нения при построении САУ высокой точности с принципом комбинированного управления. Во второе издание включены главы по цифровым, оптимальным и адаптивным системам автоматического управления. Большое внимание уделено решению основной проблемы теории управления — повышению динамической точности и быстродействия автоматических систем. Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям: «Автоматика и телемеханика», «Вычислительная, техника», «Информационно-измерительная техника».

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».

Впервые вышедшая в свет в 1966 г. и выдержавшая два переиздания (второе - 1972 г. и третье — 1975 г.) книга В. Л. Бесекерского и Е. П. Попова "Теория систем автоматического регулирования" давно стала библиографической редкостью. Несмотря на то что за прошедшее время было издано большое количество учебников и учебных пособий, монографий и статей в научных журналах, эта книга, написанная известными учеными и талантливыми педагогами, до сих пор пользуется большим спросом среди студентов, инженеров и научных работников. Большинство из изложенных в книге методов в настоящее время принято относить к классическим. В новое издание внесены небольшие изменения и дополнения, цель которых - приблизить изложение к современным представлениям теории автоматического управления, учитывающим развитие науки и техники. В духе времени изменено и название книги. Даны общие сведения о системах автоматического управления, их классификация, понятия о программах и алгоритмах управления, изложение теории непрерывных и дискретных линейных систем автоматического управления. Представлены нелинейные системы автоматического управления, точные и приближенные методы исследования устойчивости и автоколебаний, методы анализа качества нелинейных систем в различных режимах и при различных внешних воздействиях. Структура и содержание пятого раздела существенно изменены по сравнению с предыдущим изданием. Глава, посвященная системам управления с ЦВМ, перенесена в третий раздел, а ее место заняла глава "Оптимальные системы", сформированная из параграфов "Классические вариационные методы", "Динамическое программирование" и "Аналитическое конструирование". Книга может служить хорошим пособием для студентов и аспирантов технических университетов и ценным руководством для преподавателей вузов, научных работников и инженером, работающих в области теории автоматического управления.

В учебнике согласно требованиям Государственных образовательных стандартов рассмотрены методология построения и основные понятия автоматизированных систем управления (АСУ), модели анализа и синтеза структуры АСУ, модели принятия решения. Приведены виды управления в АСУ и общие вопросы системного анализа. Большое внимание уделено различным типам и особенностям классификации АСУ, составу и функциям основных подсистем АСУ. Описано содержание математического, информационного, программного и других видов обеспечения функционирования АСУ.

Книга посвящена важной проблеме теоретической и технической Кибернетики — теории синтеза систем управления для линейных объектов с конечномерным пространством состояний. С помощью аппарата линейных векторных пространств изложены основные результаты теории модального управления и теории оптимальных обратных связей в системах с квадратичным критерием качества. Главным образом рассмотрены детерминированные системы с непрерывным временем. Значительное внимание уделено вычислительным аспектам теории. Наряду с теоретическими положениями книга содержит примеры и задачи, которые подробно иллюстрируют возможности теории при решении конкретных задач аналитического конструирования регуляторов.

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 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.

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».

Книга представляет собой монографию, посвященную систематическому изложению теории автоматического регулирования и управления. Книга содержит все основные разделы теории автоматического регулирования: теорию обыкновенных и особых линейных систем, теорию нелинейных, адаптивных и цифровых систем. Книга рассчитана на преподавателей и студентов, специализирующихся в области автоматического регулирования и управления, и может быть также использована инженерами и научными работниками при самостоятельном изучении вопросов теории.

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.

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.

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.

Книга дает представление как о сегодняшнем состоянии базовых разделов теории управления, так и о некоторых новых и новейших ее достижениях. Рассмотрены основы метода пространства состояний для линейных динамических систем и его применения к задачам нелинейного и адаптивного управления, в том числе к управлению колебательными и хаотическими процессами. Приведены способы преобразования динамических моделей и сведения о вычислительных методах анализа систем. Изложены основы синтеза наблюдателей и модального управления. С позиций метода пространства состояний рассмотрены свойства и методы исследования нелинейных систем, в том числе систем с переменной структурой и адаптивных систем на основе метода шунтирования. Изложение сопровождается примерами и упражнениями на языке MATLAB, широко применяемом для научных и инженерных расчетов в ведущих зарубежных и отечественных университетах. Предназначена для преподавателей, студентов и аспирантов, а также инженеров и научных работников, интересующихся вопросами анализа и синтеза динамических систем по специальностям, связанным с автоматизацией и управлением.

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.