Настоящая книга является первым трудом, в котором систематически изложены основные положения и приложения теории чувствительности.
Изложены аналитические и структурные методы определения функций чувствительности непрерывных и импульсных как линейных, так и нелинейных систем управления.
Развитые в первых двух главах методы используются для анализа чувствительности колебательных и больших систем.
Большое внимание уделено исследованию таких структурных свойств динамических систем, как чувствительность, инвариантность, адаптируемость, наблюдаемость и управляемость.
Книга рассчитана на научных и инженерно-технических работников, специализирующихся в области технической кибернетики и автоматического управления.
Книга написана известными американскими учеными, специалистами в области технической кибернетики. Она интересна своеобразным изложением и новым подходом к теории автоматического управления и теории цепей. Этот подход связан с фундаментальным понятием пространства состояний, хорошо известным в теории абстрактных автоматов.
Построение книги отличается строгостью изложения, четким выделением математической стороны проблемы, широким использованием функционального анализа. Усвоение материала книги облегчается большим числом хорошо подобранных примеров.
Монография посвящена фундаментальным проблемам теории обратной связи. Сформулированы основные тенденции развития теории обратной связи и предложены новые идеи и принципы, ориентированные на решение задач управления и оптимизации в условиях неопределенности. Введены принципы бинарности, генерации структур и новые типы обратной связи, сочетание которых с принципами классической теории позволяет добиться высокого качества управления при существенной неопределенности и расширяет возможности автоматических систем. Представлены методы, которые могут найти применение при решении задач промышленной автоматики и при создании систем управления сложными объектами, например, в авиации и космонавтике.
Для научных работников, интересующихся проблемами теории обратной связи, кибернетики, управления и оптимизации, а также аспирантов и студентов соответствующих специальностей.
В книге рассматриваются принципы построения одного класса нелинейных систем автоматического управления — систем с переменной структурой.
Основное внимание уделяется различным задачам управления линейными объектами с постоянными и переменными параметрами, как для свободного, так и для вынужденного движений. Показывается, что принцип переменности структуры позволяет обеспечить высококачественное управление свободным движением объектов с постоянными параметрами, а в случае изменения параметров объекта в широком диапазоне позволяет построить систему, малочувствительную к этим изменениям.
Приводятся методы синтеза управлений для объектов, работающих в условиях непрерывно действующих внешних возмущающих сил. Показывается, что для широкого класса возмущений удается обеспечить независимость качественных показателей процесса управления за счет использования исполнительных устройств с переменной структурой.
Рассмотрены оптико-электронные приборы ориентации и навигации космических аппаратов как устройства переработки информации и как оптические устройства. Проанализированы основные типы звездных, земных и солнечных астроприборов, особенности их проектирования, а также методы обеспечения точности и помехозащищенности этих приборов. Изложены принципы построения наиболее важных образцов стендов для проведения точностных испытаний указанных приборов и имитаторов астроориентиров и оптических помех.
Для студентов высших учебных заведений, получающих образование по направлению «Оптотехника» и специальности «Оптико-электронные приборы и системы». Представляет интерес для ученых и специалистов, работающих в области оптического приборостроения и проектирования космических аппаратов.
Под кибернетикой понимают научное направление, возникшее в результате математического исследования процессов управления и связи в автоматических машинах и живых организмах. Слово «кибернетика» происходит от греческого «кибернос» — рулевой, кормчий.
Кибернетика возникла в первые годы после окончания второй мировой войны главным образом в связи с созданием новых гигантов вычислительной техники — быстродействующих электронных счетных машин. К этому же времени был накоплен богатый, но в значительной степени разрозненный материал и по другим вопросам управления и связи: теории саморегулирующихся систем, теории передачи сигналов по принципам управления в живом организме.
Любая математическая задача, как бы сложна она ни была, может быть сведена в конечном счете к арифметическим действиям, которые производятся в арифметическом устройстве машины.
Кибернетика, изучающая общие закономерности управления, открыла совершенно новую эпоху в развитии методов автоматизации.
Книга знакомит читателя с тем, как устроены и действуют станки с цифровым управлением, какие трудности возникали при их создании, как эти трудности были преодолены, каковы дальнейшие перспективы применения цифровых систем для автоматизации процессов металлообработки. Попутно рассказывается о системах счисления и способах кодирования, о принципах обратной связи, о кибернетических методах построения систем управления.
В этой маленькой энциклопедии сделана попытка рассказать о большой кибернетике. Пришлось совместить в одной книге три, чтобы можно было одну читать, другую рассматривать, а третьей пользоваться как справочником.
В первой — небольшие рассказы об удивительном и необыкновенном в кибернетике. Во второй — детальные рисунки. Их с большой выдумкой сделал художник Борис Белов. Сделал красиво, просто и понятно — смотри, перед тобой вся суть предмета. Надеюсь, что вы с большим интересом будете рассматривать и кибернетическо-юмористические концовки, выполненные по мотивам советских и зарубежных художников.
В третьей — энциклопедия от «А» до «Я». Хочешь — читай в алфавитном порядке, хочешь — можно букву на выбор, всё равно перед тобой пройдут и раскроются основные термины кибернетики. Ведь каждая «буква» самостоятельна, а все вместе они составляют связное повествование о новой науке.
Из обширного запаса «букв» кибернетического «алфавита» здесь выбраны самые главные, самые важные. Дать все «буквы» не было никакой возможности. Один лишь перечень терминов и предметов, содержащихся в энциклопедии по автоматике и электронике, изданной для специалистов, занимает более 100 страниц!
А в самой энциклопедии четыре громадных тома по 500 страниц каждый. Даже в проекте будущего малого кибернетического словаря — малого! — перечень слов занимает 30 страниц убористого текста. В этой книге-энциклопедии самые основные слова подобраны так, чтобы вы могли идти по её страницам от простого к сложному и чтобы строй кибернетических «букв» при этом не нарушался.
Книгу можно начать читать со слова «Автомат». Оно позволит вам узнать немного об истории вопроса, даст начальные понятия об автомате. Затем идёт рассказ об автоматизации. Здесь вы познакомитесь с сегодняшним уровнем техники. Это подведёт вас к «Быстродействующей электронной вычислительной машине». Следующее «слово» — «Вычислительная математика», некоторые элементы теории, а «Вычислительная техника» — показ всего многообразия вычислительных машин. И так далее, буква за буквой..
В монографии рассматриваются нейронные механизмы управляющие координированными ритмическими движениями членистоногих животных. Приводится сравнительный анализ организации систем двигательного управления у насекомых и ракообразных.
Излагается оригинальная концепция локального управления движениями. В результате компьютерного моделирования показано, что базовый механизм локального управления движениями может быть основан на чётно-нечётном взаимодействии в нейронных сетях с циклическом торможением.
Книга рассчитана на физиологов, биофизиков, специалистов по нейрокибернетике, студентов университетов.
