Презентация_Картазаев_5492

1.

САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ «ЛЭТИ»
им. В. И. Ульянова (Ленина) · Кафедра САУ
Развитие теории автоматического управления в
России: от Вышнеградского к современным
интеллектуальным системам
Студент: Картазаев И. Г. группа 5492
Преподаватель: Трегуб Д. Р.
Санкт-Петербург, 2026

2.

Цель и задачи работы
ЦЕЛЬ
Показать развитие теории управления в России и связь классических
принципов с современными интеллектуальными системами.
ЗАДАЧИ
1. Проследить основные этапы развития теории регулирования в России.
2. Объяснить вклад И. А. Вышнеградского и значение анализа устойчивости.
3. Сопоставить классические, адаптивные и робастные методы управления.
4. Рассмотреть применение интеллектуальных систем и ограничения их использования.

3.

Как регулирование стало теорией
От анализа механизма — к расчёту сложных систем
1868
1876
XX век
Сегодня
Дж. К. Максвелл
И. А. Вышнеградский
Развитие методов
Цифровые системы
Математический анализ
регуляторов и
устойчивости.
Машина и регулятор
рассматриваются
вместе.
Модели, частотный
анализ
и оптимальное
управление.
Адаптация, робастность,
распознавание и
планирование.

4.

Вклад И. А. Вышнеградского
Инженер-механик, 1831–1895
Проблема: Изменение нагрузки вызывало
отклонение скорости и могло
приводить к колебаниям.
Подход:
Рассматривать паровую машину и
регулятор как единую динамическую
систему.
Значение: Определять допустимые параметры
расчётом, а не только опытной
настройкой.

5.

Обратная связь: замкнутый контур
Как работает обратная связь
Сумматор(+):
Сравнение входного сигнала
и сигнала обратной связи
Регулятор(A):
Получает сигнал ошибки
преобразует в выходной
сигнал
Блок обратной
связи(B):
Возвращает сигнал к
сумматору
Обратная связь позволяет системе узнавать результат своей работы и корректировать его

6.

Что проверяет инженер
Модель описывает объект; показатели качества помогают выбрать настройку регулятора
Устойчивость
После возмущения отклонение
должно затухать.
Точность
Остаточная ошибка
относительно задания.
Быстродействие
Время переходного процесса и
величина перерегулирования.

7.

Классическое, адаптивное и робастное управление
Подход
На чём основан
Что делает при
изменениях
Инженерный смысл
Классическое
Модель объекта и
обратная связь.
Работает по настройкам,
выбранным для
расчётного режима.
Анализ устойчивости,
точности и переходного
процесса.
Адаптивное
Оценка свойств объекта
во время работы.
Корректирует настройки
по мере изменения
нагрузки или параметров.
Полезно, когда
характеристики объекта
меняются.
Робастное
Заданный диапазон
неопределённости.
Сохраняет требуемые
свойства в
предусмотренном
диапазоне изменений.
Проектирование с запасом
по параметрам.
Подходы можно сочетать: робастный запас дополняется адаптацией к текущему режиму.

8.

Что добавляют интеллектуальные системы?
Данные
Камеры, лидары и датчики дают информацию об объекте
и окружении.
Оценка
Алгоритм определяет положение, состояние и возможные
препятствия.
Планирование
Система выбирает маршрут или следующее действие.
Регулирование
Проверенный регулятор управляет приводами и следит
за ошибкой.
Проверка
Измерения позволяют оценить результат и при
необходимости изменить план.
Интеллектуальные методы добавляют оценку ситуации и выбор действий, но не заменяют обычный контур
управления.

9.

Применение в робототехнике и промышленности
МОБИЛЬНАЯ РОБОТОТЕХНИКА
1.Локализация и построение карты.
2.Обнаружение препятствий.
3.Выбор и пересчёт маршрута.
ПРОМЫШЛЕННАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ
1.Управление приводами и контроль
точности.
2.Диагностика по вибрации, температуре
и току.
3.Поиск признаков неисправности.
Эффект интеллектуальных методов оценивают по точности, надёжности и пользе для
процесса, а не по сложности алгоритма.

10.

Что проверить перед внедрением
ВОЗМОЖНЫЙ РИСК
ЧТО НУЖНО ПРЕДУСМОТРЕТЬ
Шумные или неполные данные
Проверить работу алгоритма на разных режимах и
при потере части измерений.
Необъяснимый результат модели
Ограничить управляющее воздействие и
контролировать выход алгоритма.
Отказ датчика или связи
Предусмотреть безопасный режим и независимые
функции защиты.
Изменение условий эксплуатации
Наблюдать за качеством работы, хранить
проверенную версию и предусмотреть откат.

11.

Основные источники
Источники, использованные в реферате
1. Вышнеградский И. А. Об общей теории
регуляторов. Париж, 1876.
2. Востриков А. С., Французова Г. А. Теория
автоматического регулирования: учебник и практикум
для вузов. М.: Юрайт, 2022. 279 с.
3. Андриевский Б. Р., Поляхов Н. Д., Путов В. В.,
Шелудько В. Н. Адаптивное управление
роботизированными подвижными объектами //
Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». 2016. № 5. С. 61–77.
4. Рыбина Г. В. Ситуационное управление: от общей
схемы решения задачи управления сложными
объектами до создания современных
интеллектуальных систем // Нейрокомпьютеры:
разработка, применение. 2026. Т. 28, № 2. С. 51–69.
5. Федоров В. Л., Бубнов А. В., Рысев Д. В. Теория
автоматического управления: учебное пособие. 2-е
изд. Омск: ОмГТУ, 2018. 183 с.
6. ГОСТ Р 71765–2024. Автоматизированные системы
управления технологическими процессами. Общие
требования. Введён в действие 30.11.2024.
7. Maxwell J. C. On Governors // Proceedings of the
Royal Society of London. 1868. Vol. 16. P. 270–283.

12.

Выводы
Развитие теории автоматического управления от классических
регуляторов до интеллектуальных систем позволило сделать
управление более точным, устойчивым и адаптивным. Несмотря
на развитие технологий, основные принципы, заложенные
первыми исследователями, остаются основой современных
систем автоматизации.

13.

Спасибо за внимание