концов приводят К цели. Более важным здесь является удобство принятого Критерия с точки зрения его практического использования. Иногда могут дополнительно привлекаться оценки быстродействия системы, определяемого по быстроте протекания процессов или по ширине полосы пропускания частот замкнутой системой. Не следует считать, что всегда следует стремиться к увеличению быстродействия. Известны многие случаи, когда целесообразно снижение быстродействия. Это требование возникает, например, в системах, использующих оптические источники информации (астровизиры, оптические координаторы и др.), когда приходится накладывать жесткие требования на ограничение скорости изменения ошибки слежения, в системах, подверженных воздействию шумовых помех, и т. п.

Могут использоваться и другие качественные оценки динамических свойств системы, например динамические диапазоны работы (диапазон рабочих скоростей входных воздействий), плавность работы следящих систем на низких «ползучих» скоростях, генерация системой высших гармоник (имеется в виду гармонический состав ошибки системы при работе, например, по синусоидальному закону), способность сохранять свои динамические характеристики при технологических разбросах параметров управляемых объектов (требования по грубости системы управления) и т. п.

Полное решение задач, относящихся к первой группе требований, мы будем называть в дальнейшем динамическим синтезом системы управления.

Ко второй группе относятся требования, связанные с надежностью работы системы управления, ее устойчивостью к влиянию внешних воздействий (климатических, механических, химических) и способностью сохранять свои хара[<теристики в течение заданного промежутка времени. Сюда относятся в первую очередь такие требования, как вероятность безотказной работы, интервал рабочих температур, вибростойкость и вибропрочность, ресурс, требуемое время и условия хранения и т. п.

К третьей группе относятся требования, связанные с характером эксплуатации системы управления. Сюда относятся условия обслуживания системы йпроцессе ее работы, квалификация обспуживающего персонала, возможность ре-

монта и восстановления, периодичность производства проверок и т. д.

К четвертой группе относятся требования, связанные с допустимым весом и габаритами системы и допустимым потреблением энергии. Кроме общего уровня мощности потребления часто важным является вид энергии (постоянный или переменный ток, пневмопитание), а также стабильность источников питания.

К пятой группе относятся требования, связанные с технологичностью изготовления системы управления. Сюда могут относиться такие требования, как необходимость использования уже освоенных или унифицированных элементов и узлов, простота сборочных и регулировочных операций, экономические показатели и т. п.

К шестой группе относятся требования, связанные с общей ситуацией, имеющей место при проектировании. Сюда относятся требования патентной новизны и чистоты, необходимость использования имеющихся научных, конструкторских и производственных заделов, наличие сложившихся исследовательских и конструкторских кадров и др.

Из этого сравнительно беглого рассмотрения видно, что в процессе проектирования системы управления необходимо учитывать весьма большой круг технических требований. Эти требования могут вступать в противоречие друг с другом. В принципе возможно построение оптимальной системы управления, когда из этих частных требований формируется единый критерий качества системы, экстремальное значение которого будет соответствовать оптимальному построению системы. Однако современное состояние теории оптимизации не позволяет надеяться, что эта задача получит строгое и обоснованное решение в ближайшие годы.

Для того чтобы решение задачи динамического синтеза системы автоматического управления или регулирования (выполнение требований первой группы) не вступало бы в противоречие с требованиями остальных групп или, по крайней мере, для ослабления этих противоречий, целесообразно стремиться к простейшему решению задачи динамического синтеза.

Понятие простоты построения системы требует определения. Возможны различные подходы [8, 120]. Может,

например, использоваться критерий простоты системы [7,8] в виде функционала, рассматриваемого в частотной обла сти:

= i- S (o41(/«)pdcD. (4.2)

- со

где г - степень астатизма синтезируемой системы, W (/со) - ее частотная передаточная функция в разомкнутом состоянии.

В статических системах (г = 0) значение (4.2) совпадает с эквивалентной полосой пропускания разомкнутой системы, что разъясняет физическую сущность этого функционала. Чем меньше требуется полоса пропускания разомкнутой системы при выполнении всех требований первой группы (точность, запас устойчивости и т. п.) в замкнутом состоянии, тем проще реализация этой системы. Это объясняется снижением требований к отдельньм элементам в части допустимых постоянных времени, запаздываний, быстродействия используемой ЦВМ и др.

Для дискретных систем функционал (4.2) полезно преобразовать для использования в нем псевдочастоты (см. § 2.6). Тогда он приобретает вид

1 f X-\W*(rk)\ , О)

-~ I

где Л = 2Г-1 tg 0,5соГ - псевдочастота, Т - период дискретности, W* (/Л) - дискретная частотная передаточная функция разомкнутой системы.

Динамический синтез при условии минимизации функционалов (4.2) или (4.3) можно назвать оптимальным синтезом по заданным качественным показателям. Рассмотренные ниже,"в главе 5, методы решения задачи динамического синтеза в такой "постановке не даются строго, а носят скорее эвристический характер в части выполнения условия минимизации функционалов (4.2) и (4.3). Однако общая тенденция нахождения простейшего решения задачи динамического синтеза сохраняется, что делает это решение часто предпочтительным для целей практики.