(OCR) Методы классической и современной теории автоматического управления:
Учебник в 5-и тт.; 2-е изд., перераб. и доп. МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. - 784с. В пятом томе учебника изложены основные теоретические положения некоторых направлений теории автоматического управления, интенсивно развиваемых в последние десятилетия. Рассмотрены методы расчета и проектирования систем, использующие аппарат дифференциальной геометрии. Отражены центральные положения теории катастроф, теории хаоса; приведены понятия, связанные с теорией фракталов и их использованием.
В конце 70-х годов возникла теория робастного управления. Рассмотрены перспективные направления теории робастного управления. Достаточно полно рассмотрен класс адаптивных систем. Впервые в учебной литературе с необходимой полнотой и глубиной отражены основные положения теории интеллектуальных систем. В шестой главе рассмотрены вопросы применения нейрокомпьютеров в системах управления. В седьмой главе излагаются основы, а также методология и техника применения полиэдрального программирования в задачах дискретного управления и наблюдения с учетом ресурсных и фазовых ограничений.
Учебник является частью общего курса теории автоматического управления, читаемого отдельными разделами студентам МГТУ им. Н.Э. Баумана, ТулГУ, ОУАТЭ и других вузов.
Учебник предназначен для студентов вузов. Может быть полезен аспирантам и инженерам, а также научным работникам, занимающимся автоматическими системами.Синтез систем автоматического управления методами дифференциальной геометрии
Гладкие многообразия и их роль в исследовании нелинейных систем управления
Группы и алгебры Ли
определение группы
Группы Ли
Инфинитезимальный оператор непрерывной группы преобразований
Алгебры Ли
Групповой анализ дифференциальных уравнений
Однопараметрические группы преобразований
векторные поля на многообразиях. Полные векторные поля
связь системы обыкновенных дифференциальных уравнений
и линейного уравнения в частных производных первого порядка
метод характеристик
метод характеристик решения дифференциальных
уравнений в частных производных
Восстановление группы по ее инфинитезимальному оператору
Ряд Ли. Инварианты группы
Канонические координаты
Формула Хаусдорфа. Группы симметрий. Теорема Ли
коммутативность однопараметрических групп и разделение
движений в нелинейных системах
управляемость нелинейных систем
наблюдаемость в нелинейных системах
линейные эквиваленты нелинейных систем
синтез нелинейных регуляторов
проверка инволютивности распределения векторных полей
синтез робастных систем автоматического
управления в пространстве состояний
концепция функционально-Множественной принадлежности
понятие окрестности множества и функции
или меры близости
Модели рассматриваемых объектов управления
в пространстве состояний
Величины в уравнениях состояния объекта,
описание, допущения и ограничения
Формирование цели управления
Формирование концепции функционально-множественной
принадлежности (Фмп) на элементах пространства
состояний
Методы современной теории автоматического управления
Реализация концепции функционально-Множественной
принадлежности в пространстве состояний на основе
метода обобщенных фазовых ограничений
постановка задачи по формированию структуры системы
и алгоритмов управления на основе концепции
функционально-множественной принадлежности
О методе фазовых ограничений и его обобщении
Формирование эквивалентных соотношений
в виде максминных и минимаксных неравенств
Смешанные неравенства при структурных ограничениях
на управление
О разрешимости при ограничениях на часть компонент
вектора состояния
Условия разрешимости при наличии возмущений
Прямой синтез управления по фазовым ограничениям
РАСШИРЕНИЕ МЕТОДА ФАЗОВЫХ ОГРАНИЧЕНИЙ НА ε-ОКРЕСТНОСТЯХ
МНОЖЕСТВ В ПРОСТРАНСТВЕ СОСТОЯНИЙ
Постановка задачи и предположения метода с учетом
ε-окрестностей
Метод фазовых ограничений на ε-окрестностях множества Q
Метод фазовых ограничений при отображении
ε-окрестностей на заданное множество
Метод фазовых ограничений при отображении
на нестационарные ε-окрестности
О проекционном подходе в задаче обеспечения
фазовых ограничений
Синтез управления при вариации нечетких фазовых
ограничений, формируемых на основе функции близости
Построение законов управления методом «растяжения»
границ фазовой области по энергетическим функциям
ПОСТРОЕНИЕ РОБАСТНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРИ МОДУЛЬНЫХ
ОГРАНИЧЕНИЯХ
Постановка задачи синтеза линейной МСАУ
при модульных фазовых ограничениях
Геометрические условия обеспечения фазовых ограничений
Определение достаточных условий на параметры
регулятора. Частный случай экспоненциальных ограничений
Анализ разрешимости достаточных условий обеспечения
фазовых ограничений
Синтез МСАУ при ограничениях на качество регулирования
О деформации фазовых ограничений для обеспечения
разрешимости достаточных условий
Использование кругов Гершгорина для анализа
разрешимости достаточных условий
О связи управляемости системы с расположением кругов
Гершгорина. Оценка степени робастности системы
Входные-выходные матрицы и их связь с разрешимостью
достаточных условий
О задании разрешимых фазовых ограничений
Построение допустимых фазовых ограничений
на основе разложения по элементам собственного вектора
Критерий стабилизируемости системы управления
Процедура синтеза системы управления на основе
управления максимальным собственным значением
входной-выходной матрицы
Синтез регуляторов на основе непрерывной
деформации фазовых многогранников .
ПОСТРОЕНИЕ РОБАСТНЫХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПРИ КВАДРАТИЧНЫХ
ОГРАНИЧЕНИЯХ
Постановка задачи синтеза при квадратичных ограничениях
Получение достаточных условий на управление
Построение закона управления на основе достаточных
условий
Условия выполнения фазовых ограничений на классах
синтезируемых законов управления
Анализ спектральных ограничений по значениям
характеристического многочлена
Оценка робастности системы при квадратичных
ограничениях
Разрешимость задачи синтеза в классе линейных
законов управления
О формировании двухуровневой системы управления
при решении обобщенного матричного неравенства
СИНТЕЗ РОБАСТНЫХ (η-РОБАСТНЫХ) СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
ПО НЕПОЛНОМУ ВЕКТОРУ СОСТОЯНИЯ
Разрешимость задачи синтеза при несимметричных
квадратичных ограничениях
ПОСТРОЕНИЕ НЕЛИНЕЙНЫХ РОБАСТНЫХ СИСТЕМ
ПРИ СТРУКТУРНО-ПАРАМЕТРИЧЕСКИХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТЯХ
Оценка робастности системы с помощью кругов Гершгорина
СИНТЕЗ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ НА ОСНОВЕ ВАРИАЦИИ
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ИНТЕГРАЛЬНЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ
Решение задачи синтеза на основе метода ВИП
для однородных динамических систем
Необходимые и достаточные условия обеспечения
фазовых ограничений для однородных систем
ТЕОРИЯ КАТАСТРОФ. ДЕТЕРМИНИРОВАННЫЙ ХАОС
ФРАКТАЛЫ
ТЕОРИЯ КАТАСТРОФ
Введение
От аналитичности к гладкости. K-струи и ростки функций
Регулярные и критические невырожденные точки
дких функций
Неморсовские функции. Лемма расщепления
Функции катастроф
Возмущение морсовских и неморсовских функций
Элементарные катастрофы
Устойчивость. Качественные изменения в системе
Трансверсальность и устойчивость
Многообразия катастрофы и бифуркационные множества
Топология Уитни. Эквивалентность (устойчивость)
функций с точки зрения теории непрерывных групп
Инфинитезимальная устойчивость. Алгоритм Д. Мазера
Деформация (универсальные возмущения) функции
Росток функции катастрофы
Пример исследования бифуркационного поведения
летательного аппарата
ДЕТЕРМИНИРОВАННЫЙ ХАОС
Бифуркации и хаос
Парадигмы хаоса: странный аттрактор Лоренца
и логистическое уравнение
Бифуркация Хопфа и хаос. Критерий Рюэля–Такенса
Качественные и количественные признаки хаоса
Методы современной теории автоматического управления
ФРАКТАЛЫ
Понятие о фракталах
Размерность Хаусдорфа–Безиковича
Принцип самоподобия. Самоподобные фракталы
Классические фракталы
Фрактальная размерность аттракторов. Применение
теории фракталов в некоторых задачах управления
L-системы. Тертл-графика
Аффинные преобразования
Метрика Хаусдорфа
Система итерированных функций
Случайные фракталы
Множества Жюлиа
Множества Мандельброта
Адаптивные системы
определение и классификация адаптивных систем
постановка задачи синтеза адаптивной системы
управления. Гипотеза о квазистационарности
методы синтеза алгоритмов адаптации
поисковые адаптивные системы
системы экстремального регулирования
Поисковые алгоритмы непрямого адаптивного
управления с настраиваемой моделью
Беспоисковые адаптивные системы управления
синтез адаптивной системы методом функций Ляпунова
Схема скоростного градиента
Алгоритмы систем с переменной структурой
Адаптивные системы управления линейными объектами без измерения производных от выхода
Декомпозиция адаптивных систем на основе разделения движений
Интеллектуальные системы
модели и алгоритмы интеллектуальных систем
дифференциально-модельная концепция в систематике базы
макрофизических знаний для интеллектуальных систем
Динамические экспертные системы в управлении
Комбинирование робастного и адаптивного управления
с помощью интеллектуальных систем
Параллельные алгоритмы обработки информации и управления
синтез параллельных алгоритмов обработки
информации в интеллектуальных динамических
системах при внезапных возмущениях
Динамическая нейронная сеть для распознавания
речевых сигналов
Нейросетевые технологии интеллектуальных систем
Системы управления с нечеткой логикой
Создание баз знаний интеллектуальных систем
представление базы знаний в современных
интеллектуальных системах
Информативность описания предметной области
Технологии для создания правил базы знаний
Исследование качества работы алгоритмов
Организация систем для поддержки и наполнения Бз
инструментальные средства и реализация интеллектуальных систем
отображение интеллектуальной системы управления
на архитектуру многопроцессорной вычислительной сети .544 Содержание
Стохастические методы решения задачи отображения
алгоритмов и программ на мультитранспьютерные системы
Стохастический метод попарной оптимизации подграфов
Стохастический метод Монте-Карло
Стохастический метод наискорейшего спуска
Распараллеливание явного метода решения нелинейной
динамической системы
Логико-динамические модели и программно-технические
средства интеллектуальной системы управления
дискретными производственными процессами
О некоторых задачах теории и техники
интеллектуальных систем
Применение нейрокомпЬютеров в системах
управления
система управления с ЭВМ в контуре: структура, особенности работы
нейрокомпьютеры — ЭВМ нового поколения
биологическая параллель нейрокомпьютерам
Задачи, Решаемые нейрокомпьютерами
Схема абстрактного нейрокомпьютера
Модели формальных нейронов
Разновидности топологий нейронных сетей
классификация нейронных сетей
Синтез формируемых сетей
Сеть Хопфилда
постановка задачи оптимизации при обучении
многослойной нейронной сети без обратных связей
эвристический алгоритм оптимизации на основе
генетического алгоритма в процедуре обучения нейронной сети
настройка нейронной сети на решение задач классификации
и распознавания
Нейрочипы
классификация нейрочипов
Нейропроцессор Л1879вм
методы полиэдрального программирования
в дискретных задачах управления и наблюдения
основные положения теории полиэдрального программирования
элементы полиэдрального анализа
Задачи полиэдрального программирования
ЛИНЕЙНО-ПОЛИЭДРАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ОПТИМАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ
ДИСКРЕТНЫМИ ОБЪЕКТАМИ
Общая задача оптимального управления
Проблема выбора критерия качества
и линейно-квадратичная задача управления
Полиэдральные критерии качества процесса управления
Чебышевский критерий качества процессов управления
Полиэдральные фазовые и ресурсные ограничения
Терминальные цели управления полиэдральной структуры
Общая линейно-полиэдральная задача управления
ЛИНЕЙНО-ПОЛИЭДРАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ ПРЕДЕЛЬНОГО БЫСТРОДЕЙСТВИЯ
Оптимальные по быстродействию процессы управления
Пример решения задачи предельного быстродействия
ЛИНЕЙНО-ПОЛИЭДРАЛЬНАЯ ЗАДАЧА УПРЕЖДАЮЩЕГО УПРАВЛЕНИЯ
Метафора интеллектуального актогенеза
и современная парадигма управления
Ретроспектива идеи упреждающего управления
Стратегия упреждающего управления
Методы современной теории автоматического управления
Обоснование стратегии упреждения
Особенности стратегии упреждающего управления
Алгоритмизация задачи упреждающего управления
ЛИНЕЙНО-ПОЛИЭДРАЛЬНАЯ ЗАДАЧА УПРАВЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ
НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ: ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ ВОЗМУЩАЮЩИЕ ФАКТОРЫ
И ГАРАНТИРОВАННАЯ ПОЗИЦИОННАЯ СТРАТЕГИЯ УПРАВЛЕНИЯ
Детерминистская или стохастическая парадигма
неопределенности?
Концепция гарантированного результата
Экстремальные возмущающие факторы
Гарантированная позиционная стратегия управления
ЛИНЕЙНО-ПОЛИЭДРАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ УПРАВЛЕНИЯ В УСЛОВИЯХ КОНФЛИКТА
ПОЛИЭДРАЛЬНЫЕ МНОГОШАГОВЫЕ ИГРЫ ПРЕСЛЕДОВАНИЯ
Класс линейных полиэдральных многошаговых
игр преследования
Чистые минимаксные стратегии
Принцип гарантированного прогнозируемого промаха
в полиэдральной игре преследования
ЛИНЕЙНО-ПОЛИЭДРАЛЬНЫЕ ЗАДАЧИ НАБЛЮДЕНИЯ
Стохастический и детерминистский подходы
в задачах наблюдения
Задача дискретного чебышевского приближения
Наблюдение состояния свободной системы
Совместное оценивание состояния системы
и внешнего возмущения
