Структурный анализ в решениях последовательных данных: Учебное пособие (Многовариантная алгоритмизация и применение сглаживающих фильтров. Теоретические основы структурного анализа), страница 8

5. Критерий эффективности фильтрации, приспособленный для синтеза искомого регулирующего блока в составе фильтров. Таким критерием выбран предложенный в трудах А.А.Красовского критерий обобщенной работы [10, 20]. Это сделано, учитывая его теоретическую и практическую обоснованность в применении к синтезу систем автоматического регулирования летательных аппаратов.

6. Набор критериев для сравнительного анализа фильтров при их исследовании посредством моделирования и других видов испытаний.

Требуется осуществить:

1. Частичный стуктурно-параметрический синтез регулирующего блока в замкнутом контуре фильтрации.

2. Сравнительный анализ фильтров и выбор путей их эффективного применения в САР, САУ, АСУ, АОС, АСНИ.

Решениепоставленной задачи сведено к многоэтапной процедуре, включающей:

- прикладную интерпретацию метода синтеза замкнутых систем по критерию обобщенной работы;

- синтез регулирующего блока на основе локальной оптимизации по критерию обобщенной работы в нетерминальной задаче с использованием так называемого автомата ограничений;

- конкретное описание алгоритмов робастной фильтрации совместно с  методикой предварительного расчета их настроечных параметров (коэффициентов);

- цифровое моделирование алгоритмов робастной фильтрации с поисковым уточнением настроечных параметров.

Дальнейшее изложение сделанных разработок по фильтрации ведется сообразно выделенным этапам.

1.3 О теоретических предпосылках синтеза фильтров

по критерию обобщенной работы

Сложная проблема построения систем управления динамическими объектами при наличии помех во многих случаях может быть успешно расчленена на задачу оценивания (фильтрации и идентификации) возмущенных движений и задачу поддерживания (регулирования) их в соответствии с заданными траекториями.

Особую роль при этом играют, конечно, целевые критерии и ограничения оперативного управления, предопределяющие сложность и эффективность самих процедур синтеза и получаемых в результате алгоритмических и технических структур фильтров, идентификаторов и регуляторов. Применительно к технологическим, движущимся и иным объектам управления (ОУ) весьма продуктивным является так называемый критерий обобщенной работы совместно с экономными методами оптимизации.

В данном разделе остановимся на интерпретации и некотором развитии указанных представлений в связи с задачей фильтрации сигналов измерительной информации о координатах ОУ в небольших приращениях к опорному (базовому) движению. Последнее условие позволяет использовать преимущественно линейные математические модели, в том числе - отображать измеренные сигналы в виде аддитивной смеси полезных и помеховых (шумоподобных) сигналов.

В качестве исходной примем общую структуру системы управления на примере летательного аппарата (ЛА) с пилотажно-навигационным комплексом [10, 20], включающим блоки фильтрации (координатного оценивания) сигналов от датчиков информации. Эти блоки в сущности являются замкнутыми контурами системы автоматического регулирования САР, когда регулируемым объектом служит модель возмущенного движения ЛА, а регулятором - вычислитель 1 для уменьшения рассогласования между выходными сигналами модели и поступающими от датчиков сигналами измерительной информации. Тем самым задача синтеза фильтров сводится к построению в общем случае многомерной и нестационарной САР координат модели ЛА (сокращенно САР КМ ЛА) следящего типа при наличии помех по каналам задающих воздействий. Поясним это подробнее.