mpv777 · 14-Мар-10 16:39(15 лет 2 месяца назад, ред. 18-Янв-11 19:04)
Курс теории автоматического управления: Учебное пособиеГод выпуска: 1986 Автор: Первозванский А.А. Жанр: Теория автоматического управления Издательство: М.: Наука Язык: РусскийФормат: DjVu Качество: Отсканированные страницы Количество страниц: 308 (616, отсканировано по 2 стр. на развороте)Описание:
Рассматриваются основные разделы классической и современной теории автоматического управлепия: онераторно-частотный подход, метод пространства состояний, оптимизация программ и законов управления с обратной связью, идентификация и адаптация. Теоретические постановки представлены в тесной связи с практическими проблемами. Изложение ведется концентрически, с постоянным возрастанием уровня сложности, что обеспечивает его доступность для читателей с различным уровнем подготовки. Включение ряда оригинальных результатов делает книгу интересной и для специалистов.
Для студентов втузов и специалистов в области теории автоматического управления.
Введение
Книга является учебным пособием по курсу теории автоматического управления. Этот курс включен в учебные планы различных инженерных специальностей и в настоящее время является одним из важнейших элементов общетехнического образования. С другой стороны, для некоторых специальностей он является профилирующим, определяющим квалификацию инженера. Курс входит и в систему университетского образования на механико-математических и иногда — на экономических факультетах.
Разнообразие интересов слушателей и их подготовки делает особо сложной проблему создания приемлемого учебного пособия. Поэтому в книге принята концентрическая система изложения.
Первый концентр (главы 1—5) посвящен описанию основных задач автоматического --управления и использованию для их решения классических операторно-частотных методов. Изложение ведется детально и сопровождается большим количеством примеров. Особое внимание уделяется постановке технических задач и проблеме реализации законов управления. Математической базой глав 2 и 3 является алгебра многочленов и теория линейных дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами, но все необходимые сведения приводятся, по ходу изложения, а кроме того, в Приложении 1 дана краткая сводка формул операционного исчисления. Для понимания главы 4 дополнительно требуется наличие минимальных сведений из теории вероятностей. Глава 5 посвящена анализу основных явлений, связанных с наличием нелинейных элементов.
В целом первый концентр ориентирован на программы курсов общетехнического назначения, хотя порядок представления материала несколько отличается от традиционного. При необходимости он может быть сокращен за счет изъятия гл. 4 (и частично гл. 5), где используются вероятностные представления. Однако включение в любой курс начальной части гл. 5 представляется обязательным. Текст, данный петитом, приведен лишь в качестве справочной информации.
Второй концентр (главы 6 и 7) содержит методику анализа и синтеза линейных систем, основанную на первичном описании в пространстве состояний. Стиль изложения становится более сжатым. Предполагается умение пользоваться аппаратом теории матриц. Хотя сводка всех используемых результатов этой теории дана в Приложении 2, опыт преподавания показывает, что активное владение матричным аппаратом требует получения предварительных навыков.
В настоящее время принято, что материал первого и второго концентров должен включаться в общие курсы, читаемые студентам технических вузов, для которых теория автоматического управления является профилирующим предметом.
Наконец, третий концентр (главы 8—11) включает ряд специальных курсов (анализ нелинейных систем в пространстве состояний, оптимизация программы управления на основе принципа максимума и вычислительных методов, синтез оптимальных и приближенно оптимальных законов управления (обратной связи), введение в методы идентификации и адаптивного управления). В рамках третьего концентра предполагается наличие более высокой общей математической культуры, хотя прикладные аспекты остаются в центре внимания. В основном третий концентр ориентирован на подготовку инженеров-математиков и инженеров-физиков, но может быть в сокращенном виде использован и для чисто технических специальностей. Материал спецкурсов может быть также полезен для подготовки к экзаменам кандидатского минимума по специальностям «теория автоматического управления» и «технические системы управления». В нем, в частности, содержатся доказательства ряда математических утверждений, приведенных в общем курсе.
Однако взаимосвязь между всеми частями курса проявляется не только и не столько в этом.
Без освоения технического аспекта изучение теории автоматического управления недопустимо и может привести лишь к полной беспомощности в постановке и решении практических проблем даже при хороших формально-математических знаниях. Поэтому содержательная постановочная сторона дела подчеркивается в течение всего курса. Хотя изложение ведется по возможности строго в математическом смысле этого слова, акцент делается на соответствии формальных моделей практической реальности. Формулировки и доказательства необходимых математических фактов дают-Ся экономно, без претензий на наибольшую общность.
Предлагаемый курс, конечно, не является курсом лекций. Используя его для формирования лекционного материала, каждый преподаватель должен сделать выборку, соответствующую конкретной задаче и возможностям общего плана обучения. Цель автора состояла лишь в том, чтобы предоставить достаточный материал для такой выборки. При этом учитывалось, что значительная часть преподавателей (а они также рассматриваются в качестве предполагаемых читателей!) получила подготовку в тот период, когда современная теория управления еще не сформировалась. Поэтому в книге осуществляется «плавный переход» от классического частотного подхода к более новым подходам.
Определенная часть содержания книги оригинальна не только в методическом "отношении. Поэтому можно надеяться, что знакомство с ней представит интерес и для специалистов. Вместе с тем книга отнюдь не претендует на всесторонний охват проблематики теории автоматического управления, да это и невозможно при современном масштабе исследований.
Книга базируется на собственном педагогическом и исследовательском опыте автора, но прежде всего отражает традиции, сложившиеся на физико-механическом факультете Ленинградского политехнического института. Они были заложены такими замечательными учеными, как А. И. Лурье и А. М. Кац, светлой памяти которых автор посвящает эту книгу. Традиции А. И. Лурье и А. М. Каца продолжались в лекциях Ю. В. Долголенко, Р. А. По-луэктова, И. Б. Челпанова, В. Я. Катковника. Содержание лекций менялось вместе с развитием теории, однако' неизменной оставалась общая тенденция — сочетание инженерной направленности с обновляющимся математическим аппаратом.
Написание этой книги было выполнением долга автора перед учителями и перед ныне работающими товарищами и учениками, которым автор неизменно признателен за поддержку и советы.
Особо следует упомянуть А. А. Воронова, который многие годы оказывал влияние на автора и как руководитель первых научных исследований, и как создатель прекрасных книг по теории управления, и, наконец, как благожелательный и требовательный рецензент этого курса. Замечания А. А. Воронова вместе с замечаниями коллектива кафедры «Автоматика и процессы управления» Ленинградского электротехнического института, возглавляемой В. Б- Яковлевым, были исключительно полезными и способствовали существенному улучшению окончательного варианта рукописи.
Автор глубоко благодарен всем непосредственно помогавшим в работе над рукописью: Т. В. Варядченко, Е. Ю. Коломиец, Н. В. Солониной, И. Л. Дороту, М. Г. Захарову, О. Ю. Кульчицкому, В. К. Подгайскому, Б. Л. Розету и, прежде всего, Т. Н. Пер-возванской и Ал. А. Первозванскому. Весьма полезным было и внимательное прочтение рукописи А. С. Позняком.
Следует все же заранее признаться, что несмотря на длительную и напряженную работу данный курс отнюдь не совершенен. В тексте наверняка имеются незамеченные неточности и даже ошибки. Автор заранее признателен всем читателям, которые не сочтут за труд прислать свои поправки в издательство или непосредственно в Ленинградский политехнический институт
