И скорости самолетом

Существует множество траекторий в фазовом пространстве, соединяющих начальную (А) и конечную — целевую — точки (в) Требуется выбрать такое управление самолетом, чтобы набор высоты и скорости проходил в соответствии с некоторой оптимальной траекторией.

Под критерием оптимальности в данном примере понимается суммарный расход горючего. Если такая оптимальная траектория рассчитана заранее, то она, в принципе, может выступать в качестве программы при последующем решении задачи программного управления.

Однако обычно ситуация оказывается несколько сложнее. Может ставиться задача построения оптимального поведения объекта независимо от того, в какой точке фазового пространства он оказался в процессе реального движения в условиях возмущений. Собственно задача выполнения программы здесь уже не является определяющей.

Нужно ясно понимать, что все перечисленные задачи теории управления могут находиться в определенной иерархической взаимосвязи и присутствовать одновременно при проектировании той или иной системы управления.

Например, на одном из иерархических уровней мы можем решать задачу стабилизации, строя соответствующую систему управления.

В то же время (на более высоком уровне) может ставиться задача экстремального управления этой системой стабилизации, в соответствии с некоторым критерием качества стабилизации и т. д. Число таких положений теоретически не ограничено

67

.

Отметим, что мы сейчас рассматривали основные задачи теории управления, а не методы их решения;

Методы решения сформулированных задач и их реализация в виде конкретных систем управления могут быть различными, и они связаны с основными принципами управления.

Жесткое управление.

Принцип жесткого (разомкнутого) управления - предполагает отсутствие обратной связи в схеме управления (см. рис. 3.3.1.). Такие системы управления без обратной связи называются разомкнутыми.

Чаще всего они применяются для целей программного управления.

Принцип жесткого управления проиллюстрирован на рис.3.3.3, где представлена система жесткого управления, решающая задачу программного управления (задачу выполнения заданной программы).

Здесь цель управления V* задает желаемую программу изменения состояния объекта во времени. Эта программа передается управляющему устройству для построения необходимого управления U(t)

В результате такого управления состояние объекта должно изменяться по закону V(t). Система управления стремится обеспечить равенство:

для любого момента времени (рис. 4.3.3)

Рис. 4.3.3 Система жесткого программного управления

Таким образом, в системах жесткого управления управляющему устройству недоступна информация о действительном состоянии объекта управления — какая-либо обратная связь отсутствует.

В гораздо большем числе случаев необходимо прибегать к более гибким принципам управления, оказывающимся более эффективными при наличии различных помех, возмущений и изменяющихся параметрах объекта управления.

Как следует из приведенных примеров, информационные модели обеспечивают создание абсолютно формальных систем управления, задачи для которых формулируются однозначно на распознаваемом языке математических символов.

Информатика обеспечивает осуществление любых технологий, связанных со сбором, хранением, поиском, преобразованием, распространением и использованием и переработкой информации.

Компьютерная техника и технологии переработки информации завершают цельную систему, подготовленную для формирования и внедрения информационных технологий планирования, программирования и реализации сложных задач управления.

68