Методы теории управления

Высказанная Н. Винером идея о применении методов теории управления в физиологии оказалась, несомненно, плодотворной и породила целый ряд работ по моделированию гомеостаза в физиологических системах. К этим работам мы еще вернемся в главе о моделировании гомеостаза (см. разд. 3.4 и 7.3). С другой стороны, эта идея привела к тому, что возникла тенденция вообще отождествлять гомеостаз организма с простой схемой на рис. 2.5 [56, 322 и др.]. Дело в том, что сама методология классической теории управления, основанная на выделении конечного и небольшого числа регулируемых параметров, хорошо приспособлена для изучения простых по конструкции автоматических систем для понимания же специфических процессов в живом организме часто требуются методы, выходящие за рамки классической теории регулирования [177]. Поэтому естественно, что наибольшие успехи в понимании физиологических регуляторных механизмов животного организма с помощью простой модели рис. 2.5 были получены при моделировании изолированных физиологических систем [60, 130, 253]. [c.55]

МЕТОДЫ ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ [c.109]

Идентификация, Доклады II Всесоюзного совещания по статистическим методам теории управления, изд-во Наука , 1970. [c.16]

Величина Qб является минимальной емкостью бункера, однако при определении ее значения не учитывалась неравномерность поступления грузов и подачи вагонов. Эти формулы учитываются при расчете резервной емкости бункера с применением методов теории управления. [c.97]

Живые системы — это необычайно сложные формы, возникшие в результате долгого эволюционного процесса, с сильно выраженными способностями к адаптации, приспособлению и эволюции, обладающие иерархической структурой и представляющие собой интеграцию многих гетерогенных элементов и подсистем. В этой книге мы будем касаться далеко не всех вопросов, связанных со сложностью, иерархией, гомеостазом и адаптацией живых систем, ограничиваясь в основном лишь теми их сторонами, где современные методы теории управления [c.7]

Гл. 3—5 посвящены идеям и методам теории управления. Здесь следует заметить, что конкретные методы классической теории управления, связанные, например, с анализом передаточных функций, не всегда дают адекватное описание сложных биологических систем. Будучи приспособленными для решения относительно простых задач регулирования со сравнительно небольшим числом управляемых переменных, эти методы подчас малоприменимы для исследования биологических проблем, где даже при грубом упрощении приходится иметь дело с десятками и сотнями переменных и параметров. Таковы, например, задачи анализа биохимических или экологических систем, где рассматривается взаимодействие сотен компонент — различных веществ, участвующих в биохимических реакциях, или видов растений и животных, образующих экологические системы. Несколько проще дело обстоит с анализом систем физиологического уровня, где для описания функционирования таких систем, как терморегуляция, регуляция кислородного режима, требуется обычно не более двух-трех десятков переменных. [c.8]

Первый период, условно называемый периодом передаточных функций, продолжался примерно до 1960 г, В этот период были разработаны в основном классические методы теории управления — понятие обратной связи, понятие передаточной функции системы, методы преобразования и решения дифференциальных и разностных уравнений управляемых систем. Главное внимание в этот период уделялось исследованию систем с одним входом и одним выходом, хотя определенные успехи имелись и в изучении систем с несколькими входами и выходами [46, 260]. [c.69]

В последнее время возникает тенденция применять для методов теории управления, разработанных на ранних этапах ее развития, термин классическая теория управления, в отличие от новых разделов и методов, появившихся и активно разрабатываемых на втором этапе. Хотя этот термин еще и не получил всеобщего признания у специалистов по теории управления, он широко используется в книгах по биологическим применениям методов теории управления и математических методов [223]. Мы также будем использовать его в данной книге. [c.69]

Достоянием биокибернетики и других направлений исследований биосистем в настоящее время являются, в основном, лишь методы теории управления, полученные в первый период ее развития. Одной из целей настоящей книги является пропаганда использования в задачах исследования биосистем новейших методов теории управления — методов пространства состояний. С новых позиций мы можем критически взглянуть и на те методы, которые столь успешно использовались в задачах исследования биосистем и используются при исследовании процессов управления в биосистемах сегодня, хотя завтра, быть может, новые задачи заставят нас применить те методы, о которых сегодня мы только начинаем говорить. [c.72]

До проникновения в биологию кибернетических представлений и методов теории управления термины оптимум, оптимальность применялись в различных биологических дисциплинах для обозначения наиболее благоприятных условий обитания, [c.101]

Книга рассказывает о современных методах теории управления и их пр 1-менении для исследования живых систем. В ней рассматриваются основные идеи метода пространства состояний н компартментального моделирования биосистем. Эти методы использованы для анализа сохранительных свойств биологических систем. Изложение сопровождается примерами из области физиологии (системы терморегуляции, кислородного режима, энергетического баланса) и других областей биологии. [c.2]

Разными путями решаются задачи анализа сохранительных способностей биологических систем на различных уровнях организации жизни, но по мере развития биохимии, физиологии, экологии, разработки все более и более мощных и совершенных методов исследования постепенно проявляется определенная общность механизмов самосохранения объектов живой природы от клеточного и субклеточного до популяционного и экологического уровня. Все большую роль при анализе процессов самосохранения начинают играть количественные методы исследования, в том числе и методы теории управления, применению которых для изучения сохранительных свойств биосистем посвящена настоящая книга. [c.7]

Первая часть книги в основном носит обзорный характер и посвящена рассмотрению общебиологических представлений о гомеостазе и сохранительных способностях биосистем, с одной стороны, и изложению идей и методов теории управления — с другой. [c.8]

Если классические методы теории управления достаточно хорошо известны специалистам, работающим в области биологических применений кибернетики, в том числе и специалистам-биологам и физиологам по вышедшим на русском языке в середине 1960-х гг. монографиям Ф. Гродинза и Дж. Милсума [60, 130], то разработанные к началу 1970-х гг. в теории управления методы пространства состояний до сих пор малоизвестны широким кругам специалистов, интересующихся медико-биологическими применениями теории управления. [c.9]

В то же время современный аппарат теории управления, применяемый при таком анализе,— и прежде всего метод пространства состояний — применим для описания значительно более широких классов биологических систем на всех уровнях организации жизни. Чтобы подчеркнуть эту особенность методов теории управления, было выбрано двойное название книги Теория управления и биосистемы. Анализ сохранительных свойств . [c.11]

В этой части книги излагаются основные представления о биологических системах и их сохранительных свойствах на различных уровнях организации жизни и описываются методы теории управления, применяемые для исследования биосистем. [c.13]

Другой недостаток связан с тем, что по мере внедрения в экологические исследования методов теории управления тот же термин устойчивость все чаще используется и в другом — тео-ретико-управленческом смысле (способность системы восстанавливать численность при ее малых отклонениях от исходной, положение нулей характеристического уравнения системы в левой полуплоскости [187, 256, 336]). [c.58]

Методы теории управления в последнее время находят все более широкое применение при анализе систем различного рода — технических, биологических, медицинских, экономических. В каждой из этих областей исследователь сталкивается с задачами, обладающими специфическ гки особенностями. Так, многие технические системы имеют относительно небольшое число переменных и параметров, а связи между ними почти всегда можно определить в ходе экспериментального исследования системы или в ходе ее конструирования и разработки. В биологических и медицинских задачах число существенных переменных, как правило, очень велико, а связи между ними, характер влияния одной переменной на другую, часто неясны. Если учесть, что непрерывно совершенствуются и сами технические системы, для которых собственно и был предложен и вместе с которыми развивался и совершенствовался аппарат теории управления, то ясно, что расширение области применения теории управления постоянно требовало как интенсивного развития идей и методов этой теории, так и разработки специфических приемов анализа систем для различных областей применения. [c.68]

В развитии методов теории управления условно можно выделить два основных периода. Различные специалисты по-разному определяют характер и время перехода от одного периода к другому [237, 238, 293]. Однако общий смысл этого перехода состоит в следующем если на первом этапе развития теории управления — на этом этапе чаще использовался термин теория автоматического регглирования — интерес исследователей был сосредоточен на простых системах, имеющих, например, один вход и один выход и функционирующих в простых условиях, то на втором этапе внимание специалистов привлекли сложные системы с большие числом переменных и параметров, имеющие многообразные цели и решающие сложные задачи в меняющихся условиях. [c.68]

В простых случаях при использовании методов теории управления анализ систем ограничивается структурами с одной входной и одной выходной величиной. Системы же с несколькими входами и выходами представляются в матричной форме, после чего на них распространяются результаты классической теории. Классическим методом описания линейных систем считается запись связи между ее входом и выходом при помощи дифференциального (или разностного) уравнения. Дифференциальные уравнения стали привычным методом описания биологических систем. Так, для организменного уровня классические методы широко используются в известных монографиях Ф. Гродинза [60] и Дж. Милсума [130]. [c.71]

Когда методы теории управления применяются для исследования систем живой природы, часто оказывается, что методология этой теории не удовлетворяет специалистов-биологов. Это происходит потому, что теория управления занимается в первую очередь задачами синтеза, а биологические задачи — прежде всего задачи анализа. Поэтому возникает законный вопрос в какой мере инженерные решения, предложенные человеком именно в ходе синтеза технических устройств, могут быть использованы как образцы или модели при анализе живых систем По крайней мере, нужно отдавать себе отчет в том, что не все методы и не все понятия теории автоматического управления можно в чистом виде пересаживать на биологическую почву. Понятия, методы и идеи теории управления — кирппчн, которые могут органично укладываться в целостное здание наших представлений о живом объекте однако биологические представле- [c.72]

В последние годы все чаще появляются работы о теории управления, написанные для специалистов-биологов, начиная с работы Ф. Гродинза [60] и учебника Дж. Милсума [130], построенных целиком на материале живых систем. Однако в таких работах изложение, как правило, начинается с простейших методов классической теории автоматики, они практически повторяют на новом материале всю историю ее развития с самого начала [136]. Поэтому со следующей главы мы начнем разговор о методах теории управления с того момента, на котором они обрываются в указанных пособиях. А сейчас мы вкратце напомним некоторые понятия этой теории, с которыми будем постоянно сталкиваться в ходе дальнейшего изложения. [c.73]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология