Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
ОТУ_2.doc
Скачиваний:
10
Добавлен:
22.09.2019
Размер:
664.58 Кб
Скачать

2.5.2. Систематизация классов моделей

В зависимости от совокупности перечисленных свойств будем различать классы операторов и моделей. Модель объекта или системы управления принадлежит тому же классу, что и описывающий их оператор преобразования. Разумеется, можно говорить о классе математической модели, а не реальной системы.

Ранее определили следующие признаки классов систем с непрерывным и дискретным временем:

• линейные ( ) или нелинейные ( );

• стационарные (S) или нестационарные ( );

• детерминированные ( ) или стохастичные ( );

• сосредоточенные (конечномерные) (К) или распределенные (бесконечномерные) ( ).

Отрицание свойства имеет “расширительный” смысл; например, свойство “нелинейный” означает “не обязательно линейный”. Другими словами, линейные модели с признаком L при других одинаковых признаках являются частным случаем нелинейных моделей , способных объяснять и предсказывать большее разнообразие типов поведения. Сказанное относится к любому отрицанию, означающему расширение класса моделей: подмножество моделей с признаком K (конечномерность) при прочих одинаковых признаках полностью включается во множество с признаком (распределенность параметров); модели с признаком S (стационарность) составляют собственное подмножество моделей с признаком ; детерминированные модели с признаком D являются частным случаем моделей стохастических (с признаком ). Снятие отрицания любого признака класса, вообще говоря, приводит к уменьшению информативности модели.

Эти четыре независимых признака биальтернативны; поэтому можно насчитать всего 24 = 16 классов непрерывных и столько же — дискретных систем. Перечислим элементы множества классов:

. (2.5)

Качественный уровень сложности естественно связать с числом отрицаний в обозначении класса модели,  чем больше отрицаний, тем выше уровень сложности модели. Соотношение (2.5) частично упорядочивает множество классов: простейшим является класс 0-го уровня KSDL  класс конечномерных стационарных детерминированных линейных моделей. Наивысший, 4-й уровень сложности имеют модели в виде нелинейных дифференциальных/ разностных уравнений в частных производных/ разностях с переменными случайными коэффициентами. Классы с одним, двумя и тремя отрицаниями имеют соответственно 1-й, 2-й и 3-й уровни сложности.

Простейший класс KSDL — линейные стационарные детерминированные конечномерные системы. Модели имеют форму обыкновенных линейных дифференциальных (разностных) уравнений с постоянными детерминированными коэффициентами. Математика предлагает весьма мощный аппарат анализа линейных дифференциальных и разностных уравнений. В рамках теории управления разработаны специализированные методы анализа и синтеза этого класса систем. В англоязычной литературе для класса KSDL принято обозначение LTI (Linear Time-Invariant).

Для систем, описываемых операторами второго и выше уровней сложности, как правило, имеется единственная возможность их анализа и синтеза путем вычислительных экспериментов.

Если модель системы образована элементами различных классов, то класс системы определяется классом элемента с максимальным числом отрицаний.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]