Проверка знаний

Для закрепления и понимания материала предлагается самостоятельно ответить на контрольные вопросы и пройти тестирование

Контрольные вопросы

1. Что такое синергетика?
2. Что является предметом исследования для синергетики?
3. В чем заключается отличие синергетики от общей теории систем?
4. Что необходимо для эффективного применения идей синергетики к проблемам управления?
5. Перечислите методологические положения синергетики, важные для формирования основ прикладной теории управления.
6. Что такое инвариантное многообразие?
7. Что такое параметр порядка?
8. В чем заключается основная нелинейная проблема АКАР?
9. Сформулируйте принцип «расширения-сжатия» фазового пространства.
10. В каком случае осуществляется ввод параллельной совокупности многообразий, а в каком – последовательной?
11. Являются ли инвариантные многообразия управляющими «параметрами порядка»?
12. В чем заключается отличие естественнонаучного подхода нахождения инвариантов от синергетического подхода?
13. Сформулируйте принцип эквивалентности (сохранения) управления.
14. Что в СТУ является целью синтезируемой системы?
15. Назовите две фазы, через которые должны проходить процессы обработки информации и управления в сложных динамических системах.
16. Что такое модель синергетического синтеза систем управления?
17. Как получить расширенную систему?
18. Приведите базовые положения синергетического подхода к проблеме синтеза нелинейных динамических систем.
19. Каким соотношением иллюстрируется эффект асимптотической динамической декомпозиции?
20. Сформулируйте расширенную задачу синтеза при направленной самоорганизации систем.
21. Являются ли синтезированные методом АКАР синергетические законы управления оптимальными? По какому критерию?
22. Решением какого уравнения является основное функциональное уравнение метода АКАР?
23. Всегда ли основные функциональные уравнения метода АКАР – это дифференциальные уравнения первого порядка?
24. Объясните понятие «внутреннее управление».
25. В чем заключаются принципиальные отличия синергетического подхода к проблеме нелинейного синтеза динамических систем?
26. Каковы особенности анализа устойчивости систем, синтезированных методом АКАР?
27. Возможно ли получить оценки времени затухания переходных процессов при последовательном движении изображающей точки от одного многообразия до другого вплоть до финишного многообразия?
28. Поясните процедуру синтеза законов управления методом АКАР с учетом ограничений на управление.
29. Увеличивается или уменьшается размерность неизменяемой части синтезируемой системы при синтезе закона управления методом АКАР с учетом ограничений на управление?
30. Объясните процедуру синтеза законов управления методом АКАР при учете ограничений на фазовые координаты в форме равенств.
31. Поясните суть многокритериальной оптимизации методом АКАР.
32. Запишите сопровождающий оптимизирующий функционал метода АКАР.
33. В чем заключается отличие движения изображающей точки системы при последовательном (скалярном) и параллельном (векторном) синтезе регулятора методом АКАР?
34. Опишите общую процедуру синтеза асимптотического наблюдателя.
35. В чем особенности процедуры проектирования нелинейных систем, инвариантных к воздействиям заданной формы, по сравнению с процедурой синтеза асимптотического наблюдателя?
36. Назовите основное отличие адаптации на многообразиях от известных методов синтеза адаптивных систем.
37. Является ли адаптивный закон управления, синтезированный методом АКАР, динамическим?

Тест для самопроверки номер 1

Вариант №1

1. Современной теории управления предшествовали (выберите правильную последовательность)
o  автоматика®теория автоматического регулирования
o  теория автоматического регулирования ® автоматика
2. Началом современной теории управления, по мнению академика А.А. Красовского, считается
o  1940 г.                    o  1928 г.                    o  1957 г.
3. Основоположником стохастической аппроксимации является
o  Я.З. Цыпкин                     o  Л.А. Заде               o  А.А. Красовский
4. Согласно А.М. Ляпунову, движение, полученное в результате рассмотрения идеализированной системы, называется
o  невозмущенным движением                  o  возмущенным движением
5. Если (возмущенное/ невозмущенное) (1) движение заметно отклоняется от (невозмущенного/ возмущенного) (2) даже при сколь угодно малых возмущениях, то такое движение А.М. Ляпунов называет неустойчивым. (Подчеркните правильное слово в скобках)
6. Знакопределенность функции Ляпунова и ее производной для устойчивой системы
o  совпадает              o  противоположна
7. Развивая труды А.М. Ляпунова, этот ученый сформулировал «постулат устойчивости»
o  П. Чебышев                       o  Н.Г. Четаев                       o  Н.Н. Красовский
8. Базовым принципом исследования сложных систем является
o  классический подход                  o  когнитивный подход                  
o  системный подход
9. Классический подход к исследованию сложных систем использовал 
ð  синтез                    ð  анализ                   ð  представление об открытости систем
ð  представление о закрытости систем
10. Какой подход не пригоден для изучения систем, которые не возможно разделить на части
o  дифференциальный                     o  системный            o  классический
11. Какой подход базируется на использовании системного анализа, воплощает диалектический способ изучения, исследования сложных систем, основан на более полном, всестороннем познании и учете связей, влияний, взаимодействий, изменений
o  классический                   o  системный            o  дифференциальный
12. Научная работа «Трактат о системах» принадлежит перу
o  Э.Б. де Кондильяка                      o  Коперника            o  Аристотеля
13. Л. фон Берталанфи принадлежат следующие научные работы
ð  «Современная теория развития» (1929 г.)                  
ð  «Кибернетика, или наука об управлении и связи в живом и машине» (1948 г.)
ð  «Общая теория систем» » (1969 г.)
ð  «Тектология» (1922 г.)               
ð  «Роботы, люди и сознание» (1967 г.)

14. В общую теорию систем ввел понятие «открытые системы» и исследовал их
o  А.А. Богданов                   o  Л. фон Берталанфи                      o  Н. Винер
15. Установите соответствие между понятием в левой колонке и его определением из правой колонки:

1. Цель	А) способность системы возвращаться в состояние равновесия, из которого она была введена внешним воздействиям, после его снятия
2. Состояние	Б) способность системы при отсутствии внешних воздействий или при постоянном воздействии оставаться в данном положении сколь угодно долго
3. Равновесие	В) заранее мыслимый результат сознательной деятельности людей или их групп
4. Устойчивость	Г) мгновенная «фотография», срез, остановка функционирования системы

16. Дисциплина, которая занимается проблемой принятия решений в условиях неопределенности, когда требуется анализ разнородной информации большого объема – это
o  кибернетика                     o  системный анализ                       o  общая теория систем
17. Основными понятиями, которыми характеризуется функционирование системы, являются
ð  цель                       ð  элемент                 ð  подсистема                ð  равновесие
ð  устойчивость                    ð  компонент                        ð  состояние             
ð  поведение             ð  структура

Правильные ответы к тесту

 

 Вариант №2

1. Первый в мире специализированный НИИ в области классической инженерной теории управления был организован в
o  США                      o  Германии              o  СССР                     o  Франции
2. Основоположником теории абсолютной устойчивости является
o  А.М. Ляпунов                   o  В.М. Попов                       o  А. Гурвиц
3. Под этим названием понимается еще недостаточно точно определенная совокупность закономерностей, инвариантов и ограничений процессов управления, связанных с физическими законами реального мира
o  ФОР                       o  метод функций Ляпунова                      
o  физическая теория управления
4. (Невозмущенное/ Невозмущенное) (1) движение называется устойчивым по Ляпунову, если достаточно малые возмущения сколь угодно мало отклоняют (невозмущенное /возмущенное) (2) движение от (невозмущенного/ возмущенного) (3). (Подчеркните правильное слово в скобках).
5. Знакопределенность функции Ляпунова и ее производной для неустойчивой системы
o  совпадает              o  противоположна
6. Чьи положения об устойчивости «грушевидных фигур» опровергла теория А.М. Ляпунова
ð  А. Пуанкаре                      ð  Лиувилля              ð  Дж. Дарвина
7. Условия абсолютной устойчивости, полученные частотным методом В.М. Попова и получаемых методом функций Ляпунова, являются
o  эквивалентными              o  принципиально разными
8. Определение «система – есть комплекс взаимодействующих элементов» сформулировал
o  П.К. Анохин                     o  Людвиг фон Берталанфи            o  Аристотель
9. Какой подход не дает объяснения сущностей таких понятий, как организация, самоорганизация, саморегулирование
o  классический                   o  системный            o  дифференциальный
10. Какой подход пригоден для изучения систем различной природы
o  дифференциальный                     o  системный            o  классический
11. Впервые понятие «система» упоминается в трудах
o  арабского философа IX-X вв. Абу Наср аль- Фараби             o  Аристотеля            
o  Э.Б. де Кондильяка
12. Высказывание «части целого не могут быть познаны при их рассмотрении вне целого» принадлежит
o  Аристотелю                      o  Гегелю                   o  Л. фон Берталанфи
13. Н. Винеру принадлежит научная работа
o  «Современная теория развития» (1929 г.)                  
o  «Кибернетика, или наука об управлении и связи в живом и машине» (1948 г.)           
o  «Общая теория систем» » (1969 г.)
o  «Тектология» (1922 г.)               
o  «Роботы, люди и сознание» (1967 г.)
14. Наука об общих закономерностях процессов управления и передачи информации в машинах, живых организмах и обществе – это
o  общая теория систем                   o  кибернетика                     o  тектология
15. Установите соответствие между понятием в левой колонке и его определением из правой колонки:

1. Цель	А) способность системы возвращаться в состояние равновесия, из которого она была введена внешним воздействиям, после его снятия
2. Состояние	Б) способность системы при отсутствии внешних воздействий или при постоянном воздействии оставаться в данном положении сколь угодно долго
3. Равновесие	В) заранее мыслимый результат сознательной деятельности людей или их групп
4. Устойчивость	Г) мгновенная «фотография», срез, остановка функционирования системы

16. Направление науки и техники, охватывающее проектирование, создание, испытание и эксплуатацию сложных систем технического и социально-технического характера – это
o  системотехника               o  кибернетика                     o  тектология
17. Основными понятиями, которыми характеризуется функционирование системы, являются
ð  цель                       ð  элемент                 ð  подсистема                ð  равновесие
ð  устойчивость                    ð  компонент                        ð  состояние             
ð  поведение             ð  структура

Правильные ответы к тесту

Тест для самопроверки номер 2

Вариант №1

1. Решение линейной задачи оптимального управления независимо друг от друга нашли А.М. Летов и
o  Н. Винер                o  Р. Калман              o  Л. Эйлер
2. Наука об управлении базируется на единых принципах управления такими системами
ð  живыми                 ð  культурологическими                 ð  экономическими
ð  социальными                   ð  техническими                  ð  когнитивными
3. Совокупность взаимодействующих элементов, обеспечивающая автоматическое выполнение операций, направленных на обеспечение хода процесса в одном из них (в объекте управления) в соответствие  с целью управления – это
o  система автоматизированного управления                 
o  человеко-машинная система                  o  система автоматического управления
4. По цели управления выделяют следующие САУ
ð  системы стабилизации               ð  по отклонению                ð  следящие системы
ð  по возмущению                ð  комбинированные                      
ð  системы с программным управлением
5. Система, обеспечивающая наилучшее в некотором определенном смысле качество протекания процесса управления объектом – это
o  адаптивная система                     o  оптимальная система                 
o  качественная система
6. Точка фазовой плоскости, в которой фазовая скорость равна нулю – это
o  изображающая точка                   o  особая точка
7. Этот метод, рассматривая задачу об устойчивости нелинейной системы, содержащей одну нелинейность, использовал в качестве кандидата на функцию Ляпунова сумму из квадратичной формы и интеграла от нелинейной функции – нелинейности исходной системы
o  метод разделения переменных              o  метод Лурье-Постникова
8. Метод исследования систем большой размерности, при котором исходная система разбивается на несколько более простых естественных или искусственных подсистем, называется
o  методом сравнения                     o  методом разделения переменных
o  методом Лурье-Постникова                   o  методом декомпозиции
9. Метод синтеза систем управления, когда по заданным уравнениям объекта и требованиям к качеству системы управления определяется желаемое дифференциальное уравнение, решение которого удовлетворяет заданным требованиям, а затем из найденного уравнения выражается старшая производная и подстановкой ее вместо старшей производной в уравнение объекта находится требуемый закон управления
o  метод синтеза, основанный на построении функции Ляпунова
o  метод синтеза, основанный на декомпозиции                       
o  метод обратных задач динамики
10. Метод синтеза систем с переменной структурой требует выполнения трех условий:
ð  условия наблюдаемости             ð  условия попадания                     
ð  условия устойчивости скользящего движения            ð  условия разрешимости
ð  условия скольжения                    ð  условия управляемости
11. Движение, при котором изображающая точка системы совершает относительно поверхности скольжения колебания с конечной  частотой и конечной амплитудой
o  реальный скользящий режим                 o  идеальный скользящий режим
12. Установите соответствие между понятием в левой колонке и его определением из правой колонки:

1. Программное управление	А) управление в виде функции от фазовых координат
2. Управление с обратной связью	Б) системы с оптимальным программатором
3. Системы оптимальные по режиму управления	В) системы с оптимальным регулятором
4. Системы оптимальные по переходному режиму	Г) управление в виде функции от времени

 

Правильные ответы к тесту

Вариант №2

1. Для построения оптимального линейного регулятора и оптимального линейного наблюдателя необходимо и достаточно решить матричное уравнение
o  Риккати                 o  Бернулли               o  Беллмана
2. Важнейшими особенностями современных сложных систем являются
ð  взаимосвязанность протекающих процессов              ð  неопределенности
ð  нелинейность                   ð  пространственная протяженность
3. Основное отличие импульсных дискретных систем от цифровых дискретных систем состоит в том, что
o  в цифровых системах имеет место квантование сигналов и по уровню, и по времени, а в дискретных – только по времени
o  в цифровых системах имеет место квантование сигналов только по уровню, а в дискретных – только по времени
4. Точка фазовой плоскости, соответствующая состоянию системы в некоторый момент времени – это
o  изображающая точка                   o  особая точка
5. Согласно методу функций Ляпунова для асимптотической устойчивости системы необходимо, чтобы производная функций Ляпунова была
o  отрицательно полуопределенной                      o  отрицательно определенной
o  положительно определенной
6. Метод синтеза закона управления для нелинейной системы, в котором путем введения соответствующего преобразования осуществляется переход от нелинейной системы к эквивалентной линейной системе, для которой и строится закон управления методами линейной теории управления, называется
o  метод сравнения              o  метод разделения переменных
o  метод Лурье-Постникова                       o  метод линеаризации обратной связью
7. Такая задача механики состоит в том, чтобы по заданным силам, действующим на механическую систему, определить свойства движения этой системы
o  прямая задача механики             o  обратная задача механики
8. Метод обратных задач динамики развивали
o  Р. Калман и Р. Бьюси                  o  Л.М. Бойчук и Д.П. Крутько                 
o  Р. Беллман и В.М. Матросов
9. Возможны два подхода к решению проблемы описания идеального скользящего движения:
ð  аксиоматический подход                       ð  подход на основе метода функций Ляпунова
ð  подход, основанные на декомпозиции            
ð  подход, основанный на предельном переходе
10. Система называется _____________, если существует кусочно-непрерывное управление, переводящее систему из произвольного начального состояния в произвольное конечное состояние за конечное время. (Вставьте пропущенное словосочетание).
o  вполне управляемой                    o  управляемой по Ляпунову
11. Понятия «ограничения на фазовый вектор» и «фазовые ограничения» тождественны?
o  да                o  нет
12. Установите соответствие между понятием в левой колонке и его определением из правой колонки:

1. Программное управление	А) управление в виде функции от фазовых координат
2. Управление с обратной связью	Б) системы с оптимальным программатором
3. Системы оптимальные по режиму управления	В) системы с оптимальным регулятором
4. Системы оптимальные по переходному режиму	Г) управление в виде функции от времени

Правильные ответы к тесту

 

Ключи к тестам:

Тест номер 1

 

Тест номер 2