Разоренов Г.Н., Бахрамов Э.А., Титов Ю.Ф. Системы управления летательными аппаратами (2003), страница 7

Примером другой частной цели управления может служить требование по преодолению самолето»> или головной частью баллистической ракеты рубежей ПВО или ПРО путем соответствующего маневрирования в зоне функционирования средств перехвата. В обоих рассмотренных случаях задача управления текущим состояниек> обьекга управления сохраняет самостоятельное значение и не тождествена задаче управления его конечным состоянием, Таким образом, в тех случаях, когда перечисле>п>ь>е выше принципь> управления относятся к различным функциям, выполняемым снстемог> управления, они являются полностью иезависимымв. В дальнейшем данный вопрос получит подробное и детальное освещение при рассмотрении таких функций системы управления, как наведение» стабилизация.

!.!.5. Принш>п декомпознш>и (разделения) сложных задач а совокупность задач меньшей сложности Принцип декампоз>щии является основным принципом системного подхода, развиваемым а общей теории систем (см, [36]). В своел> наиболее общем виде этот принцип представляет собой методологическугч концепцию, которой целесообразно руководствоваться при анализе сложных объектов и систем, а также при решении сложных ком алек сны» задач. Содержание данной концепции состоит в том, что дрн исследовы нни сложного объекта в первую очередь выявляется его внутрення» структура, характер связей между образующими его частями ила элементами, чтобы по возможносп> свести исходную задачу исследована» обьекта к совокупности частных задач исследования его составны» частей. Принцип декомпозиции как способ упрощения задач известен с лавних времен, По поводу ланиого принципа Р. Ленарт в своеч философском произведении "Рассуждение о методе",опубликованноч в !б37 г., писал так: "Расчлените каждую иэучасз>ую вами задачу на столько частей, на сколько сможете и на сколько зто потребуется вам, чтобы их было легко решать" (Р.

Декарт. Избранные произведения, М., 1950, с. 292). Салл по себе принцип декомпозиции не содержит готовых рецептов решения тех или иных задач и его прикладная ценность выявляется в каждой конкретнойсигуации по.разному в зависимости отособенностей и специфики решаемых задач, а талже от умения исследователя эти особенности вскрыть и правильно ими воспользоваться.

Такилл образом. искусство владения принципом декомпозишш можно было бы коротко определить каь "искусство упрощать". Многочисленные примеры практического применения принципа декомпозиции можно найти в математике, механике, физике, во многих прикладных науках. Наибольшего эффекта от применения принципа декомпозиции удается получить в тех случаях, когда рассматриваемая сложная задача расчленяется в совокупность полностью независимых задач меньшей сложности, решаемых независимо одна от другой. В других случаях рассллатриваемая задача может оыть расчленена на частично независимые задачи, решаемые последовательно.

что также упрошаетпроцедурурешенияисходнойзалачи. В математике реализация приникла деком познцпи связана, как правило, с использованием приема замены переменных, поэтому неудивительна та роль. которая отводится в этой науке поискам рациональных методов преобразований математическихх моделей н выражений. Преобразования, по выражению Р. Ьеллмана, "образуют сердцевину математики" (Я, с,! 2).

Менее строгий, но также широко применяемый прием декомпозишш состоит в искусственном упрощении математических моделей, что позволяет ослабить нли полностью исключить связи между некоторыми ее частями и создать тем самым предпосылки для разделения расслатриваелюй задачи на независимые части.

Широко применяемая методика изучения сложных процессов путем применения двух групп моделей— возмущенного и неваз мушек кого движения — также представляет собой по существу особый прием декомпозиции, сводящий исходную задачу к двум последовательно решаемым задачам, первая нз которых состоит в исследовании закономерностей невозмущенного движения. а вторая — в послелуюшем учетедействия возллушений. В теории управления принцип декомпозиции нашел широкое и разностороннее прлмленение.

Мы рассмотрим два типичных варианта реализации этого принципа, нгршощих определяющую роль при формировании облика систем управления полвижньнщ объектами практически любых классов. Первый нз этих вариантов состоит в разделении общей задачи управления движением на две задачи, которые назовем задачами наведения и стабилизации. Далее иы будем называть его нр~нцпппи вправления пп скеле чнпввдемпе — онпгвмпзпцпя". Второй из рассмотренных ниже вариантов декомпозиции исходной задачи управления известен в теории управления как прпняпп незпвпплпгп (рпзвязанногп) уирпвпвцпя.

1.1.6. Принцип управления по схеме "наведение — стабилизация" реализацию рассматриваемого принципа нетрудно проследить в системах управления любыми подвижными объектами. цель управления которыми состоит в перемещении объекта из некоторой начаэьной точки пространства в заданную конечную (терминальную) точку. Суть данного принципа управления заключается в разделении обшей задачи управления движением падве взаимосвязанные задачи- задачу программированияя движения центра масс объекта управления (задачу наведения) и задачу отработки найденных программ управления в процессе движения путем соответствующего воздействия на органы управления (задачу стабилизации движения).

Задача программирования движения состоит в определении закона лвижения центра масс объекта управления иэ усяовия достижения конечной цели управления. Закон движения может выражаться в различной форме. Для летательных аппаратов закон лвижения задается чаще всего в опосредованной форме в виде программ изменения во времени (или в функции другой полходяшей переменной, например, скорости, пройденного пути) тех величин. которыми определяется управляющее силовое воздействие на объект управления. формирующее требуемую траекторию его движения.

Такими величинами являются углы тангажа и рыскания баллистической ракеты, определяющие направление вектора тяги двигательной установки, углы атаки и скольжения планирующего летательного аппарата. опрелеляющие величину и направление вектора полной аэродинамической силы и т.д.

Закон движения может задаваться также в виде программ изменения во времени тех фазовых координат объекта управления, которые непосредственно описывают движение его центра маседо момента достижения заданного терминального состояния (ими могут быть координаты объекта в физическом пространстве, компоненты его векторов скорости или ускорения), Наконец, закон движения может выражаться в так называе. мой замкнутой форме в виде явных функциональных зависимостеи тех или иных параметров управления (роль таких параметров люгут играть перечисленные выше угловые величинь1 или другие подходящие персменнью) от текущих фазовых координат обьекта управления и эаданноготерминальногосостояния. Влитературе подооныеэависимос- ти пол)чили название законов упрзвлещгя в ззьгкггутогй форме ил коротко.

законов управления. Независимо от формы выражения все перечисленные выше вариан г задания закона движения обьектаугравления кмглат общее солержаии состоящее в решения задачи программирования -.зкога желаемого ил кзк говорят. такого требуемого движения объекта управления, щ котором обеспечивается достижение поставленной цели управленц Поэтому палее все возможные варианты задания подобных закоис движения будем называть программами управления движением пегги масс объекта управления или, коротко, программами управления. В зависиьюсти от класса подвижных обьектов задача прогрзммирав. ния движения имеет соответствующую спешгфику и носит рззличнс название.

Так, при управлении движением морских и воздушных суде эта задача называется задачей прокладки курса или маршрута лвнженг и ее решение возлагается на специального члена экипажа- штурман; В системах автоматического управления лвцжением ракет и други летательных аппаратов ланчая ззлача называется задачей наведения ее решение возлагается на соответствующую часть обшей систем: управления, называемую системой наведения.