В настоящее время системы автоматического управления движением устанавливаются на различные обитаемые и необитаемые подвижные объекты, позволяя облегчить и сделать более безопасным для человека выполнение различного рода задач. Так, современные автопилоты и системы автоматической посадки самолетов позволяют пилоту лишь контролировать процесс движения, исключая риск, связанный с человеческим фактором, а также позволяют более экономно расходовать энергетические ресурсы. Кроме того, указанные системы автоматического управления обеспечивают более высокую точность движения и посадки, учитывают ветер и турбулентность, а также позволяют более безопасно осуществлять посадку в сложных условиях (таких как короткие или узкие взлетно-посадочные полосы, плохие погодные условия и др.) Для других подвижных объектов (беспилотных подводных аппаратов, подводных лодок, морских судов, всевозможных роботов и др.) системы автоматического управления движением выполняют аналогичную роль. Однако такие системы не совершенны. Одной из важнейших задач системы автоматического управления движением в реальных условиях функционирования является компенсация влияния действующих на объект возмущений с учетом особенностей его динамики. В связи с этим возникает ряд содержательных и формализованных задач, связанных с проектированием систем автоматического управления движением, а именно: задачи минимизации времени совершения маневра и расхода топлива, задачи построения оптимальных траекторий движения, проблемы подавления внешних воздействий, порождаемых порывами ветра, волнением моря и другими внешними факторами. Чаще всего, все эти задачи эффективно решаются по отдельности, однако на практике зачастую приходится иметь дело с несколькими задачами одновременно. Отдельного рассмотрения требует ситуация, когда в задании внешних возмущений имеется неопределенность, и система управления должна компенсировать их и обеспечить выполнение дополнительных требований к качеству динамических процессов. Такая постановка задачи существенно усложняет анализ и проектирование системы управления, обеспечивающей подавление влияния внешних возмущений и воздействий на рассматриваемый объект управления, поэтому задачу компенсации внешних воздействий как правило рассматривают отдельно от остальных задач. Таким образом, требуется разрабатывать новые методы проектирования систем автоматического управления движением и адаптировать существующие методы для решения конкретных задач. Указанные обстоятельства определяют актуальность темы исследования.
В рамках данного исследования планируется решение задачи о наилучшем подавлении неопределенных внешних воздействий с учетом дополнительных требований к качеству динамических процессов, создание методов оптимизации размера множества реакций на ограниченные внешние воздействия с выполнением дополнительных требований к динамическому процессу и разработка соответствующих новых расчетных методов синтеза, исследование особенностей синтеза законов цифрового управления движением реальных объектов в условиях воздействия внешних возмущений, решение практических задач управления реальными объектами для иллюстрации работоспособности и эффективности разработанных методов и алгоритмов.
