ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ 3
1. ТРАДИЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ПОСТРОЕНИЯ УПРАВЛЕНИЯ СОСТОЯНИЕМ ДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ 5
1.1. ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ АЛГОРИТМИЗАЦИИ И РЕГУЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ 5
1.2. ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ 8
1.3. ТИПОВЫЕ МАТЕМАТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ОБЪЕКТОВ УПРАВЛЕНИЯ 10
1.4. ОПТИМАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ 12
1.5. РЕЛЕЙНОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ 12
1.6. СИСТЕМЫ С ЛИНЕЙНЫМИ РЕГУЛЯТОРАМИ 14
1.7. СИСТЕМЫ РЕГУЛИРОВАНИЯ С ДОБАВОЧНЫМИ ИНФОРМАЦИОННЫМИ КАНАЛАМИ 16
1.8. НЕЛИНЕЙНЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ 18
1.9. АДАПТИВНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 21
2. ПРИМЕНЕНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ И ГЕНЕТИЧЕСКИХ АЛГОРИТМОВ В СИСТЕМАХ
УПРАВЛЕНИЯ 25
2.1. ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ 25
2.2. ОСНОВЫ ТЕОРИИ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ 26
2.3. ПРИМЕНЕНИЕ ИСКУССТВЕННЫХ НЕЙРОННЫХ СЕТЕЙ В СИСТЕМАХ УПРАВЛЕНИЯ 36
2.4. ПРИМЕНЕНИЕ ЭВОЛЮЦИОННЫХ МЕТОДОВ В СИСТЕМАХ
УПРАВЛЕНИЯ 43
3. ПРИМЕНЕНИЕ НЕЧЕТКОЙ ЛОГИКИ В ЗАДАЧАХ
УПРАВЛЕНИЯ 49
3.1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ НЕЧЕТКИХ МНОЖЕСТВ И НЕЧЕТКОЙ ЛОГИКИ 49
3.2. НЕЧЕТКИЕ НЕЙРОННЫЕ СЕТИ 66
3.3. АЛГОРИТМЫ САМООРГАНИЗАЦИИ НЕЧЕТКИХ СИСТЕМ 70
3.4. НЕЧЕТКИЙ ДОПОЛНЯЮЩИЙ АЛГОРИТМ АДАПТАЦИИ СИСТЕМЫ НЕЧЕТКОГО ЛОГИЧЕСКОГО ВЫВОДА 76
3.5. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ С НЕЧЕТКОЙ
ЛОГИКОЙ 81
4. НЕЧЕТКИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СБЛИЖЕНИЕМ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ 90
4.1. ЗАДАЧА УПРАВЛЕНИЯ СБЛИЖЕНИЕМ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ 90
4.2. СИСТЕМА С ЭТАЛОННОЙ МОДЕЛЬЮ 95
4.3. ЭКСПЕРТНАЯ СИСТЕМА 102
4.3.1. Классификация нештатных ситуаций 102
4.3.2. Идея метода сближения 103
4.3.3. Алгоритм сближения КА 104
4.3.4. Построение нечеткой системы управления сближением космических аппаратов 107
4.3.5. Обучение нечеткой нейросети управления сближением космических аппаратов и тестирование (проверка на адекватность) созданной нечеткой системы 108
4.4. НЕЧЕТКАЯ СИСТЕМА ФОРМИРОВАНИЯ СИГНАЛОВ УПРАВЛЕНИЯ 114
4.5. РАЗРАБОТКА СТРУКТУРЫ И МОДЕЛИРОВАНИЕ АВТОМАТИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ СБЛИЖЕНИЕМ КОСМИЧЕСКИХ АППАРАТОВ НА БАЗЕ НЕЧЕТКИХ КОНТРОЛЛЕРОВ 115
4.5.1 Алгоритм функционирования САУ 118
4.6. МОДЕЛИРОВАНИЕ СБЛИЖЕНИЯ 119
4.7. НЕЧЕТКИЙ СУПЕРВИЗОР 123
ЛИТЕРАТУРА 124

ПРЕДИСЛОВИЕ
В настоящее время все большее значение приобретают разработки в области информатики – аппаратно и программно реализованные алгоритмы обработки информации. Так, широкое применение за последнее десятилетие получили совсем недавно известные только узкому кругу специалистов нейронные сети, нечеткая логика, генетические алгоритмы и ряд других информационных технологий.
Задачи, решаемые информационными системами, в большинстве случаев можно свести к ряду типовых, среди которых можно выделить следующие:
1. Классификацию образов – определение принадлежности образа к одному или нескольким предварительно определенным классам.
2. Кластеризацию – разделение образов на заранее не определенные классы по каким-либо признакам.
3. Аппроксимацию функций – оценку неизвестной зависимости по экспериментальным данным.
4. Прогноз (предсказание) – определение будущего процесса по его прошлому и настоящему.
5. Оптимизацию – нахождение решений, которые максимизируют или минимизируют определенный критерий качества при заданных ограничениях.
6. Память, адресуемую по содержанию (ассоциативную память), – память, доступную по указанному содержанию.
7. Управление – перевод и поддержание системы в требуемом состоянии.
Из приведенных выше задач задача управления является самой сложной, в большинстве случаев для ее решения как вспомогательные требуется решить также другие приведенные здесь задачи.
Книга посвящена вопросам применения современных информационных технологий в теории управления.
Работа состоит из четырех глав.
Гл. 1 посвящена традиционным подходам к разработке алгоритмов (законов) управления.
В гл. 2 рассматривается применение нейронных сетей и генетических алгоритмов в системах управления.
В гл. 3 дается обзор применения методов нечеткой логики к задачам управления.
Гл. 4 посвящена рассмотрению решения конкретной задачи – управления сближением космических аппаратов с применением описанных ранее интеллектуальных технологий.
Таким образом, в книге изложены основные направления развития и практики применения современных информационных технологий в задачах управления.
Авторы отдают себе отчет в том, что работа не свободна от недостатков. Любые замечания и пожелания заинтересованных читателей будут приняты с благодарностью и вниманием.