Введение
Развитие теории оптимального управления связано с ростом требований к быстродействию и точности систем регулирования. Увеличение быстродействия возможно лишь при правильном распределении ограниченных ресурсов управления, и поэтому учет ограничений на управление стал одним из центральных в теории оптимального управления. С другой стороны, построение систем регулирования высокой точности привело к необходимости учета при синтезе регуляторов взаимовлияния отдельных частей (каналов) системы. Синтез таких сложных многомерных (многосвязных) систем также составляет предмет теории оптимального управления.
К настоящему времени построена математическая теория оптимального управления. На ее основе разработаны способы построения оптимальных по быстродействию систем и процедуры аналитического конструирования оптимальных регуляторов. Аналитическое конструирование регуляторов вместе с теорией оптимальных наблюдателей (оптимальных фильтров) образуют совокупность методов, которые широко используются при проектировании современных сложных систем регулирования.
Сложность задач теории оптимального управления потребовала более широкой математической базы для ее построения. В названной теории используются вариационное исчисление, теория дифференциальных уравнений, теории матриц. Развитие оптимального управления на этой базе привело к пересмотру многих разделов теории автоматического управления, и поэтому теорию оптимального управления иногда называют современной теорией управления. Хотя это и преувеличение роли лишь одного из разделов, однако развитие теории автоматического управления определяется последние десятилетия во многом развитием этого раздела.
В построение теории оптимального управления внесли большой вклад советские ученые А. Н. Колмогоров, Л. С. Понтрягин, Н. Н. Красовский, А. М. Летов и зарубежные — Н. Винер, Р. Веллман, Р. Е. Калман.
Развитие теории адаптивного управления вызвано все нарастающим количеством сложных объектов управления различной физической природы, параметры которых не определены.
Причиной этой неопределенности могут являться: множество режимов работы объектов либо невозможность их экспериментального исследования с целью определения параметров без нарушения технологического процесса, наконец, сжатые сроки проектирования, не допускающие временных затрат на исследования и расчеты для определения параметров динамической модели объекта.
Регулятор объекта с неопределенными и изменяющимися параметрами должен изменяться (адаптироваться) так, чтобы работоспособность и точность системы оставались неизменными.
Теория адаптивного управления находится в стадии становления, и к настоящему времени разработано большое количество приемов, способов и методов синтеза адаптивного управления, позволяющих проектировать эффективные системы управления при неопределенных параметрах объекта.
