- •Л. Ф. Истомин
- •Современная теория управления
- •Введение
- •1. Основные определения и понятия теории управления
- •1.1. Объекты и процессы управления. Виды управления
- •1.2. Принципы и законы управления
- •1.3. Режимы работы систем управления
- •1.4. Постановка и методы решения задач управления
- •2. Линейные динамические системы
- •2.1. Математические модели звеньев линейных динамических систем
- •Апериодическое звено
- •Колебательное звено
- •Интегрирующее звено
- •Усилительное звено
- •Дифференцирующее звено
- •Характеристики динамических звеньев
- •2.2. Математические модели линейных динамических систем
- •Устойчивость линейных динамических систем
- •3. Динамика объектов управления в пространстве состояний
- •3.1. Уравнение состояния электрической цепи
- •3.2. Уравнение движения материального тела
- •3.3. Уравнение состояния модели двухсекторной экономики
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ
ВОСТОЧНОУКРАИНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ ВЛАДИМИРА ДАЛЯ
Л. Ф. Истомин
С. К. РАМАЗАНОВ
Современная теория управления
Луганск 2004
УДК 004:89; 519.816
Рекомендовано Министерством образования и науки Украины как учебное пособие.
Рецензенты:
Михайленко В.М., директор Украинского научно-исследовательского института системных исследований, стабилизации развития экономики, доктор технических наук, профессор.
Гальченко В.П., заведующий кафедрой информатики и биокибернетики Луганского государственного медицинского университета, доктор технических наук, профессор.
Истомин Л. Ф., Рамазанов С. К.
Современная теория управления Учебное пособие. – Луганск: ____________________, 2004. – С. _________
В пособии рассмотрены элементы классической теории управления и основные методы современной теории оптимального управления, которые представляют собой теоретическую базу при разработке систем и процессов управления в технических, технико-экономических и социально-экономических системах. В пособии рассмотрено большое количество заданий, которые демонстрируют рассмотренные темы. В приложениях представлены материалы к использованному математическому аппарату, комплект задач для практических занятий, индивидуальные задания и примеры их выполнения.
Пособие будет полезным для студентов всех специальностей, где изучается соответствующий курс.
УДК 004:89; 519.816
© Истомин Л.Ф., Рамазанов С.К., 2004
Содержание
Предисловие |
5 |
Введение |
6 |
1. Основные определения и понятия теории управления |
|
1.1. Объекты и процессы управления. Виды управления |
|
1.2. Принципы и законы управления |
|
1.3. Режимы работы систем управления |
|
1.4. Постановка и методы решения задач управления |
|
2. Линейные динамические системы |
|
2.1. Математические модели звеньев линейных динамических |
|
систем |
|
2.2. Математические модели линейных динамических систем |
|
3. Динамика объектов управления в пространстве состояний |
|
3.1 Уравнение состояния электрической цепи |
|
3.2 Уравнение движения материального тела |
|
3.3 Уравнение состояния модели двухсекторной экономики |
|
3.4 Решение и преобразование моделей систем |
|
3.5 Преобразование нормальных систем дифференциальных |
|
уравнений |
|
4. Управляемость динамических систем |
|
4.1. Управляемость линейных систем |
|
4.2 Каноническая форма управляемости |
|
4.3. Стабилизируемость |
|
4.4. Основные результаты раздела |
|
5. Наблюдение в линейных системах. Наблюдатели |
|
5.1 Двойственность задач управления и наблюдения. Условия |
|
наблюдаемости |
|
5.2. Канонически форма наблюдаемости. Обнаруживаемость |
|
5.3 Наблюдатели |
|
5.4. Основные результаты раздела |
|
6. Оптимальное управление детерминированными системами |
|
6.1. Постановка задач оптимального управления и их класси- |
|
фикация |
|
6.2. Задача управления системой при фиксированных концах |
|
и времени процесса |
|
6.3. Задача с подвижными концами и нефиксированным |
|
временем процесса управления |
|
6.4. Задача оптимального управления при ограничениях на |
|
управление |
|
6.5. Принцип максимума |
|
6.6. Метод динамического программирования |
|
6.7 Связь между вариационным исчислением, принципом |
|
максимума и динамическим программированием |
|
6.8. Основные результаты раздела |
|
7. Синтез оптимальных линейных систем управления по инте- |
|
гральному квадратичному критерию и методом фазовой плос- |
|
кости |
|
7.1. Синтез нестационарного оптимального управления ли- |
|
нейной системой при квадратическом критерии |
|
7.2. Решение стационарной задачи |
|
7.3. Синтез оптимального линейного регулятора выхода |
|
7.4. Метод фазовой плоскости синтеза оптимальной по |
|
быстродействию системы |
|
7.5. Основные результаты раздела |
|
8. Стохастические оптимальные системы |
|
8.1. Метод динамического программирования |
|
8.2. Синтез оптимальной системы при полной информации о |
|
состоянии |
|
8.3. Синтез оптимальных систем управления при неполной |
|
информации |
|
8.4. Стохастическая линейная оптимальная система управле- |
|
ния при неполной информации. Принцип разделимости |
|
8.5. Основные результаты раздела |
|
9. Оптимальные дискретные системы |
|
9.1. Синтез оптимальной линейной системы при квадратич- |
|
ном критерии |
|
9.2. Стохастическая оптимальная линейная система при пол- |
|
ной информации о состоянии |
|
9.3. Наблюдатель (фильтр) Калмана |
|
9.4. Стохастическая система управления при неполной ин- |
|
формации |
|
Приложение1 |
|
П1. Функционал и его экстремумы |
|
Приложение 2 |
|
П2.Матрицы. Дополнительные сведения |
|
Приложение 3 |
|
П3. Варианты заданий для самостоятельной работы |
|
Приложение 4 |
|
П4. Вариант выполнения контрольного задания |
|
ЛИТЕРАТУРА |
|
Предисловие
Учебное пособие, написанное на базе курса лекций, которые читаются в восточноукраинском национальном университете имени Владимира Даля для студентов специальностей «экономическая кибернетика» и «информационные управляющие системы и технологии». В пособии представлены базовые понятия классической и современной теории управления, математический аппарат и методы расчётов оптимальных систем. Даны понятийный аппарат теории систем и общие принципы моделирования. Представлено много примеров применения методов теории управления к разным системам и примеры расчётных задач. Пособие будет хорошим помощником как для усвоения теоретического материала, так и для выполнения практических задач. Он будет полезным и для преподавателей дисциплин «теория управления», «современная теория управления», «оптимальное управление», потому что пособие кроме комплекта задач для практических и индивидуальных задач по темам курса обеспечен примерами их выполнения.