Общая задача синтеза управляющей системы

Очевидно, существует множество альтернатив для решения проблемы Dу. Рассмотрим теоретические аспекты синтеза управляющей системы, которая обеспечит выработку таких управляющих воздействий Z_m, которые обеспечили бы достижение цели, стоящей перед системой управления. В решении таких проблем обычно используется понятие решающей системы, или системы принятия решений.

По определению, любая система вида может быть представлена как система принятия решений. Это условие определяет принципиальную возможность синтеза управляющей системы. В процессе синтеза, который основывается на результатах анализа и реализуется как итеративная процедура, используются стандартные модельные конструкции: декомпозиция, координация, агрегирование — те же, что и в аналитическом методе. Таким образом, при определенной противоположности целей анализа и синтеза эти два аспекта исследования связывает определенное функциональное единство.

Определяющей проблемой синтеза управляющей системы является синтез закона управления x при котором ответ на внешнее воздействие на систему управления x(t)ÎC, управляющая система формирует вектор управляющих сигналов Z_m(t), обеспечивающий минимизацию Dу при за данном D_ку.

Сложность синтеза закона управления состоит в том что множество X содержит лишь переменные, позволяющие решать проблемы, возникающие в текущий момет времени, а относительно будущего возможно прогнозировать только такие ситуации, которые имели прецеденты в прошлом.

Если в результате решения задачи синтеза объекта управления и решения задач наблюдения и идентификации состояний управляемой системы удалось сформулировать закон управления, то следующей задачей синтетического метода становится структурный синтез: получение такой структуры управляющей системы, которая могла бы эффективно реализовывать определенный закон управления x.

Рассмотрим задачу структурного синтезауправляющей системы. Управляющая система S_y является системой принятия решений, или решающей системой, которая реализует задачу управления по выработке управляющих воздействий Z_m(t), в соответствии с законом управления, обеспечивающим соответствие цели управления и глобальной цели, стоящей перед системой в целом. При композиция управляющей системы различают следующие виды структуры системы: функциональную, организационную, информационную,другие, взаимодействующие между собой в процессе управления.

Если известен закон управления, то синтез структуры состоит в определении: 1) совокупности реализуемых принципов управления W_k, 2) макрофункции управления Ф, устанавливающей взаимосвязь функций управления с Функциями объекта S₀, 3) множества взаимосвязанных функций управления F, выполняемых системой управления и реализующих принципы W_k, 4) структуры G управляющей системы S_y, образованной множеством структурных элементов и множеством их связей. Если определены принципы W_k и закон управления, то задача синтеза функциональной структуры состоит в решении задач 2)-4), если заданы принципы организации управления и функции системы, задача структурного синтеза сводится к распределению множества выполняемых функций между элементами G.