С единых методических позиций, основанных на символьном описании современных систем автоматического управления, распространяющемся на объекты управления, описываемые как обыкновенными дифференциальными уравнениями, так и уравнениями в частных производных, излагаются аналитические методы анализа и синтеза современной теории автоматического управления, ориентированные на реализацию совмещенного синтеза или управления объектом в режиме реального времени с учетом изменения внешней среды и самого объекта управления. Реализация совмещенного синтеза становится возможной, благодаря доведению алгоритмов анализа и синтеза до формы смешанных алгебраических и дифференциальных тождеств, минуя итерационные и поисковые процедуры (или алгоритмов в замкнутой форме, в аналитическом виде).

В учебном пособии изложены основные принципы и методы теории автоматического управления: построение систем управления, методы их математического описания, критерии оценки устойчивости и качества регулирования линейных непрерывных детерминированных систем, а также основы теории автоматического управления нелинейными системами.

Рассмотрены вопросы теории синтеза и анализа систем автоматического управления, обеспечивающие заданную точность и динамические свойства объектов автоматизации. Изложены методы расчета и проектирования линейных, нелинейных, цифровых, оптимальных, инвариантных и самонастраивающихся САУ. Основные положения теории подкреплены численными примерами расчета динамики САУ в форме, удобной для инженерного применения, даны примеры практических расчетов и реализации САУ разного типа.

Книга посвящена двум наиболее интенсивно развивающимся направлениям теории управления: теории оптимального и адаптивного управления, их конструктивным разделам и их программному обеспечению.

Книга посвящена систематическому изложению методов и результатов, развитых для решения проблемы Брокетта. Приводятся методы низкочастотной и высокочастотной нестационарной стабилизации линейных управляемых систем. Получены достаточные, а в некоторых случаях и необходимые условия стабилизации линейных систем. В частности, для двумерных и некоторых типовых трехмерных систем со скалярными входами и выходами получены необходимые и достаточные условия стабилизации.

Изложены методики разработки алгоритмов исследования и проектирования линейных и нелинейных систем автоматического управления. Рассмотрены задачи, наиболее часто встречающиеся в инженерной практике: от построения математических моделей систем до расчета параметров управляющих алгоритмов.

В труде специалиста из ФРГ рассмотрены современные методы расчета и проектирования цифровых систем управления с детерминированными и случайными возмущениями. Значительное внимание уделено теории многосвязных и адаптивных систем управления.

Монография посвящена развитию математического аппарата исследования динамики управляемых систем. Методы основаны на качественном анализе нелинейных моделей с целью установления наличия и характера предельных режимов системы. Строго установлен факт существования стационарных инвариантных глобально устойчивых множеств у практически значимых моделей со многими неустойчивыми положениями равновесия. Предложены методы построения численных алгоритмов решения различных вычислительных задач, встречающихся в задачах системного анализа, в том числе обеспечивающие более точное прогнозирование динамики системы.

Излагаются различные методы оценивания фазовых координат динамической системы по результатам наблюдений, что существенно как для выяснения свойств системы, так и при построении управления. Рассмотрены вопросы оценивания при точных измерениях. Подробно изучены различные алгоритмы фильтрации, экстраполяции и интерполяции и их взаимосвязь при различных предположениях о случайных возмущениях в уравнениях движения и наблюдения.

В книге подробно и достаточно строго изложены современные методы решения прикладных задач оптимального управления. Авторам удалось охватить по существу все основные модели задач оптимизации, включая детерминированные, игровые и стохастические. Приведено много новых результатов теории оптимального управления (необходимые условия оптимальности для некоторых классов вырожденных задач, оптимальная фильтрация в системах с коррелированными шумами и др.), которые ранее не освещались в монографиях.