Читать онлайн «Электромагнетизм космических тел»

Матюхин В. И. Управление механическими системами МОСКВА ФИЗМАТЛИТ ®  Памяти учителя Евгения Серафимовича Пятницкого Предисловие Системы механической природы занимают существенное место сре- ди других динамических объектов. Такие системы включают прак- тически важные объекты управления: роботы-манипуляторы и дру- гие подобные системы типа крана, центрифуги и т. д. , летательные и плавательные аппараты, транспортные средства различного назна- чения. Изучается проблема синтеза законов управления механиче- скими системами, которая является одной из центральных задач теории и практики управления. Основы решения этой задачи за- ложены в работах Н. Г. Четаева, В. В. Румянцева, Д. Е. Охоцимского, Ф. Л. Черноусько, В. М. Матросова, Е. П. Попова, А. М. Формальского, А. А. Первозванского. Задача синтеза управления решается при неполной информации о динамике механической системы, когда ее параметры (характери- стики, свойства, коэффициенты) предполагаются не полностью из- вестными, доступными. Такая постановка задачи является общепри- нятой и исследовалась по существу еще в работах А. А. Андронова и Л. С. Понтрягина. Анализировались вопросы грубости (робастности) динамических систем, нечувствительности их свойств к изменениям параметров. Н. Н. Красовским и И. Г. Малкиным сформулированы кри- терии устойчивости систем по отношению к различного рода возму- щающим факторам, которые также могут быть связаны с учетом некон- тролируемых изменений динамических параметров системы. В работах Ф. Л. Черноусько, И. М. Ананьевского задача управления исследовалась в условиях, когда внешние силы, действующие на механическую си- стему, или ее инерционные характеристики считались известными не полностью. В работах Е. С. Пятницкого сформулирована задача управ- ления для «черного ящика механической природы», где исследовалась предельная ситуация, когда информация о динамических параметрах системы являлась по существу недоступной. Был выдвинут «принцип декомпозиции», который является одним из подходов к решению задачи управления в таких условиях. Особенность книги связана с построением универсальных (много- режимных, многоцелевых) законов управления. Такие законы должны стабилизировать любое из нескольких, или даже любое из целого множества допустимых движений механической системы. В общем 4 Предисловие случае универсальный закон управления должен стабилизировать лю- бое движение механической системы, если только движение отвечает ее динамике. Общая цель книги состоит в том, чтобы разработать метод построе- ния универсальных законов управления механическими системами. Такой закон должен обладать следующими основными свойствами: — должен обеспечивать устойчивость любого целевого движения из множества допустимых; в качестве такого множества рассматрива- ется множество всех реализуемых движений, т. е. движений, отве- чающих динамике рассматриваемой системы; — не должен содержать динамические параметры объекта управления и должен требовать только минимальных затрат вычислительных ресурсов и времени при построении выходного управляющего сиг- нала.