9.4. ПРИНЦИП РАЗДЕЛЕНИЯ


Программа системных исследований, выдвинутая Калманом, заключалась в поиске ответов на вопрос, возможно ли принципиальное решение той или иной задачи автоматического управления.

Перед тем, как строить регулятор, закономерно поинтересоваться, насколько достижимы стратегические цели, которые при этом преследуются. Калман предложил системные понятия и критерии управляемости и наблюдаемости, вошедшие в русло современной теории. В адаптивных системах с идентификатором параметров объекта идентифицируемость не менее важна, чем наблюдаемость и управляемость. Адаптируемость системы можно определить через указанные три свойства, а именно: для того, чтобы динамическая система была полностью адаптируема, нужно, чтобы она была полностью наблюдаема, полностью управляема и полностью идентифицируема. Анализ условий полной идентифицируемости показывает, что полная управляемость и полная наблюдаемость системы являются предпосылками ее полной идентифицируемости.

Ввиду возможности решения вырожденных задач идентификации, потенциальные свойства объекта не столь важны, как это может показаться на первый взгляд. Теорию систем подкрепляет еще также принцип разделения, согласно которому оптимальные регулятор и наблюдающее устройство можно синтезировать в отдельности. Устойчивая работа объекта, наблюдающего устройства и регулятора в связке гарантируется некоторыми достаточно простыми соображениями. Не столь тривиально выглядит этот вопрос после появления идентификатора. Он вносит в контур управления нелинейность, так что прежние рецепты перестают быть действенными.

Иногда идентификатор и наблюдающее устройство соединяют по схеме «двух лжецов», когда они обмениваются недостоверной информацией. Учитывая проблемы идентификации, работоспособность схемы взаимной накачки информацией вызывает обоснованные сомнения. Скорее всего, она работать не будет, да и нет нужды прибегать к столь радикальному средству. Внимательный взгляд на особенности построения канонических форм показывает, что идентификацией параметров передаточных функций можно заниматься отдельно, не связывая ее с оценками вектора состояния. Поскольку коэффициенты передаточной функции используются затем для построения канонической формы описания системы в пространстве состояний, процесс этот однонаправленный.

Следовательно, несмотря на некоторые препятствия, принцип разделения господствует и здесь. Отсюда вытекает реализуемость адаптивного управления (при осторожном к нему отношении).

Rambler's Top100