Вестник Кольского научного центра РАН. 2012, №2.

Таким образом, полное подключение управления и координации дает наилучший эффект при компенсации малых структурных возмущений. Заключение Результаты моделирования показали, что при пошаговом изменении управляющих воздействий на отдельные линейные звенья с использованием в качестве "стабилизирующего" значения обобщенного критерия затрат, вычисляемого для каждой подсистемы на каждом шаге моделирования, за заданное время подсистемы и система в целом стремятся к "эталонным" значениям (красные кривые на графиках) выходных переменных. Экспериментально подтверждены выводы, сделанные в работах [3, 9, 10, 14, 15, 17], об устойчивости результатов децентрализованного управления на основе градиентов локальных критериев качества. Для исследованной двухуровневой системы управления линейным объектом подключение нижнего уровня управления в среднем на порядок расширяет диапазоны устойчивости системы к внешним возмущениям и примерно вдвое уменьшает процент расхождения идеальной и реальной траекторий системы. Координация иерархической системы позволяет: • повысить устойчивость системы к внешним возмущениям и увеличить быстродействие системы приблизительно вдвое; • расширить диапазон устойчивости системы к структурным возмущениям в полтора-два раза. Для исследованной двухуровневой системы управления сетевым объектом выявлено разделение внутренних обратных связей на "сильные" (возмущение, подаваемое на эти связи, существенно влияет на поведение системы в целом) и "слабые". Поочередное подключение локальных управлений в среднем на порядок расширят диапазоны устойчивости соответствующих "сильных" связей к внешним возмущениям и практически не влияет на "слабые" связи. Локальное одиночное управление тем узлом сети, на который подано возмущение, достаточно эффективно компенсирует небольшие структурные возмущения и более чем вдвое уменьшает процент расхождения идеальной и реальной траекторий системы в целом. Полное подключение нижнего уровня управления ведет к резкому сужению диапазонов устойчивости "сильных" связей (в 2 -4 раза) и появлению реакции на невозбуждаемых узлах сети. Следовательно, некоординируемые локальные управления "мешают" друг другу, что и можно было предположить с учетом особенностей сетевых структур. Использование предложенного градиентного метода координации для сетевого объекта позволяет: • повысить устойчивость системы к внешним возмущениям и свести к минимуму взаимное влияние узлов сети; • расширить диапазон устойчивости системы к структурным возмущениям более чем в два раза (по сравнению с локальным управлением) [11, 12]. Направления дальнейших исследований: ■ изучение реакции исследованных иерархической и сетевой систем на внешние возмущения в различных точках воздействия; ■ поиск конструктивного алгоритма выбора оптимальных значений коэффициентов усиления ki в цепях ввода координирующих сигналов (подбор производился вручную); ■ исследование возможностей повышения быстродействия децентрализованных систем управления сетевыми структурами; ■ анализ возможностей применения разработанной методики для исследования интеллектуальных динамических систем [3, 9, 33]. ЛИТЕРАТУРА 1. Саймон Г. Науки об искусственном. М.: Мир, 1972. 2. Соколов Б.В. Методы и алгоритмы многокритериального оценивания эффективности совместной реструктуризации информационной и бизнес-систем / Б.В. Соколов, B.А. Зеленцов, А.Я. Фридман, Д.А. Иванов, В.Я. Асанович // Моделирование и анализ безопасности и риска в сложных системах: труды Международной научной школы МАБР-2010 (Санкт-Петербург, 6-10 июля, 2010 г.). - СПб.: ГУАП, 2010. C. 350-353. 3. Фридман А.Я. Прямое планирование в динамических интеллектуальных системах // Вторая Междунар. конф. «Системный анализ и информационные технологии» САИТ-2007 (10-14 сентября 2007г., г.Обнинск, Россия): тр. конф.: в 2 т. М.: Изд-во ЛКИ, 2007. Т. 1. С. 73-75. 4. Деруссо П. и др. Пространство состояний в теории управления / П. Деруссо, Р. Рой, М. Клоуз. М.: Наука, 1970. 5. Поспелов Д.А. Ситуационное управление: теория и практика. М.: Наука, 1986. 6. Синтез моделей вычислительного эксперимента / А.В. Бржезовский, В.И. Жаков, В.А. Путилов, В.В. Фильчаков. СПб.: Наука, 1992. 7. Фридман А.Я. и др. Ситуационное моделирование природно-технических комплексов / А.Я. Фридман, О.В. Фридман, А.А. Зуенко. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2010. 8. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий. М.: Радио и связь, 1993. 9. Фридман А.Я. Достаточные условия координируемости локально организованной иерархии динамических систем / Искусственный интеллект. Интеллектуальные системы (ИИ-2009) // 78