§ 6.3. ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ СИНТЕЗА ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ
Задача синтеза САУ заключается в определении и реализации таких динамических и статических характеристик, которые при заданных ограничениях наилучшим образом удовлетворяют поставленным требованиям. Иными словами, под синтезом понимают процесс проектирования САУ, включающий отыскание оптимальной структуры системы и ее характеристик, обеспечивающих достижение требуемых показателей качества наиболее простыми средствами.
В такой достаточно общей постановке проблема синтеза находится еще в стадии решения. Поэтому остановимся лишь на некоторых отдельных вопросах синтеза, получивших наибольшее развитие к настоящему времени. К ним можно отнести вопросы синтеза оптимальных динамических характеристик системы, параметров системы заданной структуры и корректирующих устройств системы по заданным качественным показателям.
Синтез оптимальных динамических характеристик системы в большинстве случаев сводится к решению вариационной задачи, обеспечивающей в соответствии с принятым критерием оптимизации наилучшее управление или теоретический минимум ошибки управления (см. гл. 11).
Синтез параметров системы заданной структуры и синтез корректирующих устройств можно рассматривать как инженерную задачу, сводящуюся к такому построению САУ, при котором обеспечивается выполнение технических требований, предъявляемых к ней. Подразумевается, что из многих возможных решений окончательно выбирается одно, лучшее с точки зрения существующих конкретных условий и требований к габаритам, весу, простоте устройства, надежности и т. п. Поскольку такой синтез подразумевает перебор нескольких решений, то иногда его называют методом проб и ошибок.
При инженерном синтезе САУ стремятся обеспечить в первую очередь требуемую точность и приемлемый характер переходных процессов.
Требуемая точность достигается соответствующим выбором общего коэффициента усиления системы и, в случае необходимости, применением корректирующих средств, повышающих точность системы (ем. § 6.1). При этом точность оценивается по величине ошибок в типовых режимах (см. § 5.6).
Большие трудности возникают при обеспечении приемлемых переходных процессов. Это объясняется значительным числом варьируемых параметров и многозначностью расчета. Поэтому существующие инженерные методы синтеза часто ограничиваются решением лишь этой части задачи. Применение современных средств вычислительной техники снимает указанные трудности. В связи с этим развиваются методы решения задачи синтеза не приближенными методами, а путем направленного перебора решений исходной системы дифференциальных уравнений при вариации интересующих параметров
корректирующих устройств. Разработка таких методов синтеза связана с поиском алгоритмов, которые бы обеспечивали наискорейшим образом определение самых выгодных параметров настройки системы,
