Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Алгоритмическое и программное обеспечение синтеза робастных регуляторов по критерию минимума Н-норм в задачах управления движением и стабилизации ЗУР Миронов Павел Никитич

Алгоритмическое и программное обеспечение синтеза робастных регуляторов по критерию минимума Н-норм в задачах управления движением и стабилизации ЗУР
<
Алгоритмическое и программное обеспечение синтеза робастных регуляторов по критерию минимума Н-норм в задачах управления движением и стабилизации ЗУР Алгоритмическое и программное обеспечение синтеза робастных регуляторов по критерию минимума Н-норм в задачах управления движением и стабилизации ЗУР Алгоритмическое и программное обеспечение синтеза робастных регуляторов по критерию минимума Н-норм в задачах управления движением и стабилизации ЗУР Алгоритмическое и программное обеспечение синтеза робастных регуляторов по критерию минимума Н-норм в задачах управления движением и стабилизации ЗУР Алгоритмическое и программное обеспечение синтеза робастных регуляторов по критерию минимума Н-норм в задачах управления движением и стабилизации ЗУР Алгоритмическое и программное обеспечение синтеза робастных регуляторов по критерию минимума Н-норм в задачах управления движением и стабилизации ЗУР Алгоритмическое и программное обеспечение синтеза робастных регуляторов по критерию минимума Н-норм в задачах управления движением и стабилизации ЗУР Алгоритмическое и программное обеспечение синтеза робастных регуляторов по критерию минимума Н-норм в задачах управления движением и стабилизации ЗУР Алгоритмическое и программное обеспечение синтеза робастных регуляторов по критерию минимума Н-норм в задачах управления движением и стабилизации ЗУР Алгоритмическое и программное обеспечение синтеза робастных регуляторов по критерию минимума Н-норм в задачах управления движением и стабилизации ЗУР Алгоритмическое и программное обеспечение синтеза робастных регуляторов по критерию минимума Н-норм в задачах управления движением и стабилизации ЗУР Алгоритмическое и программное обеспечение синтеза робастных регуляторов по критерию минимума Н-норм в задачах управления движением и стабилизации ЗУР
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Миронов Павел Никитич. Алгоритмическое и программное обеспечение синтеза робастных регуляторов по критерию минимума Н-норм в задачах управления движением и стабилизации ЗУР : дис. ... канд. техн. наук : 05.13.01 Москва, 2005 209 с. РГБ ОД, 61:07-5/1557

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Теоретические аспекты глобальных процессов . 10

1.1 Понятие и характеристики глобализации 10

1.2. Транснациональные корпорации и прямые иностранные инвестициикак основа глобализации . 30

1.3. Западные экономические теории иностранного инвестирования 53

ГЛАВА 2. Иностранные инвестиции в России и проблемы их привлечения на современном этапе развития глобализационных процессов . 64

2.1 Инвестиционная сфера России в начале 21 века . 64

2.2. Сущность, масштабы и значение прямых иностранных инвестиций для российской экономики 79

2.3. Основные источники и формы иностранного инвестирования реального сектора экономики России. 91

2.4 Инвестиционные рейтинги и привлекательность регионов России для иностранных инвесторов. 97

ГЛАВА 3. Особенности России как объекта иностранного инвестирования в период усиления глобализационных процессов в мировой экономике . 111

3.1 Законодательство России об иностранных инвестициях 111

3.2 Внешний долг России. 136

3.3. Особенности инвестиционного климата России. 164

3.4. Перспективы иностранных инвестиций в России в условиях глобализации. 173

Заключение 187

Библиография 195

Введение к работе

В практике проектирования систем автоматического управления часто возникает задача управления объектом в условиях, когда априорная информация о системе и внешней среде известна не полностью, а лишь с некоторой достоверностью. При проектировании систем стабилизации и управления движением зенитной управляемой ракеты (ЗУР) такая проблема возникает особенно часто, так как модель объекта является компромиссом между простотой анализа и точностью воспроизведения реального физического процесса, модель только в некотором смысле близка к реальной системе.

Для решения этой проблемы необходимо конструировать робастные (грубые) регуляторы слабо чувствительные к неточностям в априорных предположениях о параметрах системы. Такой регулятор, помимо минимальных требований стабилизации номинальной модели, должен обеспечивать устойчивость некоторого класса систем, близких к номинальной. Один из подходов к

решению такого рода задач реализован в Н -теории управления.

Н^-теория - сравнительно новое, бурно развивающееся научное направление, в рамках которого удается сочетать преимущества классических частотных методов анализа и синтеза и современных методов пространства состояний. В терминах Н-теории удается корректно сформулировать многие важные задачи теории управления, такие, например как задача минимальной чувствительности и задача синтеза регулятора в условиях неопределенности модели.

Особенностью Н-теории является тот факт, что, несмотря на серьезные теоретические достижения (см. [54, 57, 50,41, 63,45]), методы Н-оптимизации не вошли в повседневную практику в России и за рубежом. Это, видимо, объясняется отсутствием достаточно наглядных методик синтеза и соответствующе-

го программного обеспечения, пригодного для технологического использования. Причем вопросы построения эффективных вычислительных алгоритмов в литературе обсуждаются крайне мало. Кроме того, большинство имеющихся в наличии инструментариев синтеза робастных регуляторов в рамках Н-теории управления являются явно недостаточными, имеют ряд ошибок и ограничений (например, реализация пакета программ синтеза в среде MATLAB).

7 Обзор литературы

Теория автоматического управления развивается как в направлении более полного и глубокого анализа функционирования и эффективности автоматических систем и устройств при учете реальных режимов работы и действующих возмущений, так и в направлении разработки методов синтеза оптимальных систем управления. Эти общие направления теории систем управления получили особое развитие с появлением быстродействующих электронных вычислительных машин, позволяющих реализовать сложные вычислительные алгоритмы анализа и синтеза систем управления.

Развитие теории автоматического управления с конца 50-х годов в значительной мере связаны с работами Р. Калмана и Р. Бьюси [60] по оптимальной линейной фильтрации, а также A.M. Летова [34] и Р. Калмана [20] по синтезу линейных динамических систем, оптимальных по квадратическому критерию качества. Данные работы сформировали теоретические основы для широкого применения теории в различных областях науки и техники и позволили решить принципиально новые теоретические и прикладные задачи.

В то же время практика применения теории оптимальных систем при решении конкретных технических задач показала, что оптимальные системы, синтезированные по квадратическому критерию качества, являются чувствительными к параметрам модели реального объекта и характеристикам входных воздействий, то есть являются негрубыми, и иногда теряют не только оптимальность, но и работоспособность в тех случаях, когда априорная информация об объекте и внешней среде известна не точно, а лишь с некоторой достоверностью, задаваемой интервалами принадлежности (классами неопределенности).

Это привело к тому, что в начале 80-х годов стали возникать постановки оптимальных задач управления, которые смогли бы избежать указанных выше недостатков.

Современный период развития теории управления характеризуется постановкой и решением задач, учитывающих неточность наших знаний об объ-

8 ектах управления и действующих на них внешних возмущений. Задачи синтеза регулятора и оценивания состояния с учетом неопределенности в модели объекта и характеристиках входных воздействий являются одними из центральных в современной теории управления. Их важность обусловлена прежде всего тем, что практически в любой инженерной задаче конструирования системы управления присутствует неопределенность (или ошибка) в модели объекта (математическая модель объекта, полученная на основе теории или в результате идентификации, отличается от реальной технической системы) и в знании класса входных возмущений.

Основная и принципиально новая идея по синтезу робастного управления состояла в том, чтобы единственным регулятором обеспечить устойчивость замкнутой системы не только для номинального (без учета ошибок модели) объекта, но и для любого объекта, принадлежащего множеству «возмущенных» объектов, определяемых классом неопределенности.

Началом построения более строгой классической теории робастного управления, распространенной на многомерные системы, послужила статья Зеймса [77], в которой был предложен новый критерий оптимальности на основе Н -нормы многомерной передаточной функции замкнутой системы, ис-

оо -нормы в качестве критерия оптимальности при синтезе многомерных систем основано на том факте, что Н -норма может служить мерой

усиления системы. Н -норма передаточной функции есть энергия выхода системы при подаче на вход сигнала с единичной энергией. Если выходом является

ошибка, а входом возмущение, то минимизируя Н -норму передаточной функции, мы минимизируем энергию ошибки для наихудшего случая входного возмущения. В скалярном случае норма такой функции конечна и равна максимальному значению амплитудно-частотной характеристики.

Таким же важным первоисточником для сегодняшнего уровня понимания проблемы является статья Дойла и Стейна [62], которая положила начало про-

9 блеме грубого, или робастного, управления для модели, заданной в условиях неопределенности.

Появившиеся в начале 80-х годов новые постановки задач синтеза систем

управления, сводящиеся к задаче Н -оптимизации [62, 77] и учитывающие неопределенности в системе, информация о которых минимальна, получили свои первые решения к середине 80-х годов на базе сразу нескольких подходов [64, 76].

Однако эти работы имели скорее теоретическое значение, поскольку процедуры синтеза регуляторов были достаточно трудоемкими и громоздкими. Порой процедуры синтеза приводили к курьезным результатам. Так, для системы второго порядка оптимальный Н -регулятор имел десятый порядок [41, 65].

Многие работы, опубликованные после 1984 г., развивали так называемый «подход 1984», предложенный Дж. Дойлом [64], в котором на основе теории ганкелевской аппроксимации Гловера [67] дана процедура в пространстве

состояний решения проблемы Н -оптимизации для случая конечномерных линейных систем.

В 1989 г. на основе ряда ключевых результатов в фундаментальной работе [63] была сформулирована новая концепция подхода к решению задачи Н -оптимизации, получившая название «Два-Риккати» подхода. Суть подхода заключалась в том, что оптимальная задача заменялась субоптимальной. Метод «Два-Риккати» подход сочетает в себе классическую теорию автоматического управления и метод пространства состояний, а именно: постановка задачи производится в частотной области, а ее решение осуществляется с использованием метода пространства состояний. Кроме того, данный подход позволяет разработчикам в процессе проектирования задавать требуемые характеристики качества и робастной устойчивости замкнутой системы.

В рамках этого подхода процедура синтеза Н -субоптимального управ-ления была похожа на процедуру синтеза Н -оптимального управления. При-

меняя этот подход, удалось сформулировать принцип разделения в Я-теории управления, аналогичный хорошо известному принципу разделения в LQG-

теории. Было показано, что при определенных условиях Н -теория управления

является предельным случаем Н -теории.

Была существенно упрощена процедура нахождения субоптимальных регуляторов [69]. Выявлено, что степень регулятора для объекта порядка п не превосходит п [69].

В рамках «Два-Риккати» подхода искомый оптимальный регулятор в форме наблюдателя определяется на основе решения двух многомерных уравнений Лурье-Риккати для фильтрации (восстановление состояния) и оптимального управления в смысле минимума Н -нормы замкнутой системы. Регуляторы, синтезированные с использованием этого критерия оптимальности, обеспечивают устойчивость замкнутой системы и минимальную чувствительность к возмущениям.

В настоящее время процедуры синтеза Н -регуляторов в рамках «Два-Рикатти» подхода приняты в качестве стандарта.

После создания Н -теории для стационарных непрерывных систем эта теория была распространена и на другие классы систем. Так, в работе [67]

00 -оптимизации для линейных дискретных систем, а

в статье [70] сформулирована и решена задача Н -оптимизации для нестационарных систем. Однако практическое применение нестационарной теории затруднено отсутствием эффективных алгоритмов решения нестационарных уравнений Риккати.

Явные успехи линейной Н -теории управления привлекли внимание специалистов по нелинейной теории управления. В рамках нелинейной теории появились постановки задач, аналогичные задачам в линейной теории. Получены и числовые алгоритмы их решений [73]. Однако, как показали результаты

практического применения нелинейной Н -теории [67], она представляет со-

бой пока теоретический интерес. Н -теория рассмотрена также и с игровой точки зрения [68].

Изложению различных подходов по синтезу систем управления для систем с различными видами представления неопределенности (параметрическими, непараметрическими, структурированными и неструктурированными) посвящены сборники статей. Существуют опубликованные обзоры [22, 32] и монографии по Н -теории и в отечественной литературе.

Появление новых просто алгоритмизируемых процедур нахождения регуляторов вызвало большой интерес к этой проблематике в среде инженеров-разработчиков систем управления. Были созданы пакеты прикладных программ для разработчиков робастных систем управления. Наиболее популярным пакетом программ считается Robust Control Toolbox для пакета MATLAB [45].

По поводу приложения Н -теории есть большое количество литературы за рубежом, есть и работы на русском языке. Хотелось бы обратить внимание на некоторые работы в традиционной области приложения теории управления -управлении движущимися объектами, а более конкретно - летательными аппаратами, где применение новой теории продвинулось достаточно далеко.

Еще в начале 90-х годов появился ряд работ (см. [33]), посвященных применению Н -теории в задачах управления движением. Одной из такого рода задач является задача построения управления, минимизирующего действие внешнего возмущения на систему. Одним из таких внешних возмущений является микропорыв ветра - внезапный порыв ветра большой интенсивности. Особенно опасен микропорыв ветра при взлете и посадке самолета, полете на низких высотах. Рассмотренные в [33,40] алгоритмы показали принципиальную

возможность применить Н -методы для уменьшения влияния микропорыва ветра на траекторию полета.

Результаты применения Н -регуляторов в задаче посадки самолета в условиях микропорыва ветра показали, что эти регуляторы наряду с рядом не-

оспоримых достоинств имеют и недостатки. Основной особенностью Н-регуляторов является тот факт, что в процессе функционирования робастной системы используется только априорная информация о возможных внешних возмущениях. Это приводит к тому, что робастные системы управления отличаются некоторым консерватизмом. Это объясняется тем, что робастные системы должны оставаться работоспособными (сохранять робастную устойчивость и заданный уровень качества) при максимально допустимых возмущениях, не «имея информации» о том, когда это возмущение произойдет, то есть регулятор «всегда готов» к наихудшему случаю. Это общая характерная особенность всех

оо -регуляторы.

Учитывая вышесказанное, в работе [8] была предложена новая концепция построения регуляторов в условиях неопределенных внешних возмущений, изложен стохастический подход к Н -оптимизации систем автоматического управления и основанный на использовании как критерия качества стохастической нормы системы. Такая норма количественно характеризует чувствительность выхода системы к случайным входным возмущениям, вероятностное распределение которых известно не точно. Конкретизация этого подхода, получаемая комбинированием понятия стохастической нормы системы и средней анизотропии сигнала [8], приводит к специальному варианту стохастической нормы - анизотропийной норме.

Средняя анизотропия представляет собой характеристику пространственно-временной окрашенности стационарного гауссовского сигнала, которая тесно связана, с одной стороны, с теоретико-информационным подходом к количественному описанию хаоса с помощью колмогоровской -энтропии вероятностных распределений, а с другой - с принципом изотропности конечномерного евклидова пространства [8].

Анизотропийная норма системы характеризует ее чувствительность к входным гауссовским шумам, средняя анизотропия которых ограничена сверху неким неотрицательным параметром а.

13 В работах [8, 9] излагаются методы анизотропийного анализа и синтеза систем, приводятся и обсуждаются результаты по решению конкретной задачи построения регулятора для управления самолетом в условиях действия на систему внешних возмущений, сравнивается применения анизотропииных регуляторов, построенных для разных уровней средней анизотропии входного сигна-

ла, с применением Н ILQG- и Н -регуляторов для этой задачи. Показано, что при применении анизотропииных регуляторов, построенных при соответствующем уровне средней анизотропии входного сигнала, существенно меньшим по величине управлением достигается практически одинаковое качество переходных процессов по управляемым переменным по сравнению с Н -субоптимальным регулятором.

В работе [61] рассматриваются вопросы робастного качества наведения ЗУР. Показано, как для системы с медленно меняющимися параметрами, синтезировать регулятор с использованием Н -теории управления. Для замкнутой системы исследуются вопросы робастного качества.

В работе [72] рассматриваются вопросы управления движением (стабилизации) ЗУР по каналу крена. Робастный Н -оптимальный регулятор рассматриваемой SISO-системы получен с использованием «Классического» подхода

Н -теории. Также в работе исследуются вопросы робастного качества синте-зированнои п -оптимальной системы.

14 Цель работы

С учетом вышеприведенных рассуждений в качестве цели работы выбрано рассмотрение различных вопросов практического использования методов Н-теории управления для конструирования робастных регуляторов систем стабилизации и управления движением ЗУР, среди которых основными являются следующие:

Разработка алгоритмического и программного обеспечения для решения задач синтеза робастных регуляторов по критерию минимума Н-нормы.

Синтез робастных регуляторов для реальных промышленных систем стабилизации и управления движением ЗУР с использованием разработанного алгоритмического и программного обеспечения.

Рассмотрение и анализ ориентированной на инженерное применение методики синтеза регуляторов по критерию минимума Н-нормы.

15 Объект исследования

Объектами исследования являются зенитные управляемые ракеты различной дальности действия, а также их системы стабилизации и управления движением.

Предмет исследования

Предметами исследования являются методы, которые относятся к теории управления, методам матричного анализа, численным методам линейной алгебры, вычислительной математики и программирования.

Научная новизна

Научная новизна результатов работы состоит в следующем:

Решается задача создания эффективных алгоритмов для синтеза регуляторов по критерию минимума Н-нормы, пригодных для технологического использования.

Получен универсальный алгоритм, решающий одновременно уравнение Риккати и уравнение Ляпунова.

Показана возможность корректировки вида переходного процесса для синтезированной робастной системы в рамках «Классического» подхода Н-теории управления.

Предлагается вычислительно устойчивый алгоритм синтеза Н2/о-субоптимальных регуляторов.

Предложена архитектура, позволяющая строить единую программную систему разработчика Н-оптимальных регуляторов «Классическим» и

«Два-Риккати» подходом Н -теории управления.

Практическая значимость

Практическая значимость работы заключается в том, что:

Разработан единый программный комплекс разработчика Н-оптимальных регуляторов, позволяющий получать робастные регуляторы для широкого класса систем при небольших затратах вычислительных ресурсов.

Разработанные программные средства за счет своей архитектуры могут быть легко интегрированы в другие системы автоматического проектирования.

Большинство модулей комплекса могут быть использованы на различных вычислительных системах, в том числе и на вычислителях ограниченного вычислительного ресурса.

Благодаря иерархической структуре разработанного программного комплекса возможно его использование специалистами разного уровня квалификации, а также в качестве средства обучения как собственно проектированию робастных регуляторов, так и основам Н -теории.

Реализация результатов

Диссертация выполнена в рамках работ, проводимых в ОАО «МНИИРЭ «Альтаир» по соответствующим НИОКР. Результаты диссертации внедрены в ОАО «МНИИРЭ «Альтаир» для управления движением и стабилизации ЗУР, что подтверждается соответствующим Актом о внедрении.

17 Апробация работы и публикации

Результаты работы докладывались и обсуждались на следующих научно-технических конференциях:

  1. Научно-техническая конференция «Системные проблемы корабельных информационных информационно-управляющих комплексов (эффективность, надежность, экономика)», г. Москва, 2005 г.

  2. X Международная научно-техническая конференция «Системные проблемы надежности, качества, информационных и электронных технологий», г. Москва, 2005 г.

Основное содержание работы отражено в [26-30].

Структура и объем работы

Первая глава диссертации посвящена систематизации основных теоретических сведений из различных разделов математики и теории управления, необходимых для изложения материала последующих глав, и изложению основных теоретических результатов. В частности, рассматриваются понятие Н-норм, уравнение Риккати, проблема Нехари, проблема ПОМ, особенности алгоритма синтеза робастных регуляторов для случая SISO-системы (рассмотрена возможность получение более простого и удобного алгоритма синтеза, представлена процедура частичного формирования нупольного портрета SISO-и MIMO-системы). Также в первой главе представлен расширенный практически удобный, устойчивый алгоритм решения алгебраического уравнения Риккати, позволяющий решать одной и той же процедурой как уравнение Риккати, так и уравнения Ляпунова.

Вторая глава диссертации посвящена изложению основных практических результатов. Рассматриваются источники неопределенностей в системах авто-

18 матического управления и способы их описания. Показывается, что различные типы неопределенностей могут быть унифицировано представлены с помощью дробно-линейных преобразований. Рассматриваются различные подходы к синтезу робастных регуляторов с использованием Н-теории управления. Рассматривается алгоритм синтеза с использованием «Классического» подхода. Представлен более простой (и, следовательно, более удобный для реализации) алгоритм синтеза для SISO-систем. Рассматриваются алгоритмы синтеза регуляторов с использованием «Два-Риккати» подхода Н-теории по критерию минимума Н2- и Н '-нормы. Представлен стабильный алгоритм синтеза по критерию минимума смешанной Н2/со-нормы.

Третья глава работы посвящена проблемам создания прикладного программного обеспечения для решения задач синтеза регуляторов с использованием Н-теории. Обосновывается выбор в качестве среды разработки (и, соответственно, языка программирования) система MATLAB. Рассматриваются требования к программному обеспечению и архитектура программного комплекса, реализующего процедуры синтеза. Описываются основные принципы построения программного обеспечения, реализующего подходы Н-теории управления. Выделены основные процедуры, необходимые для выполнения процедур синтеза, реализация которых выполнена в разработанном программном комплексе. В Приложении приводятся фрагменты листинга, описывающие полный набор функций пакета и программный интерфейс к ним.

В качестве отдельной проблемы рассматривается система представления структуры объекта по программному коду, реализующая автоматическое построение схемы алгоритма.

В четвертой главе описано применение методик синтеза регуляторов по критерию минимума Н-норм с использованием созданного программного обеспечения к решению практических задач. Рассматриваются задачи управления движением и стабилизации гипотетической ЗУР. Выполняется синтез регуляторов по критерию минимума Н2-, Н00- и Н2/о -норм в задаче стабилизации ракеты по каналу крена. Исходная система с Н-оптимальным регулятором стала не

19 только устойчивой, но и робастной, в смысле инвариантности к внешнему возмущению. Использование Н -оптимального регулятора для исходной автономной системы обеспечивает наилучшее качество стабилизации.

Также выполняется робастная Н2' "-оптимизация контура наведения, реализующего с минимальной кривизной траектории заданный угол между скоростями цели и снаряда в точке встречи. Нестационарный контур наведения стал робастным, сохранив при этом свою функциональность. Получены Н2' -оптимальные регуляторы, при помощи которых была повышена точность выработки угла подхода.

С использованием «Классического» подхода Н-теории управления синтезируются робастные регуляторы в задаче стабилизации ракеты по угловой скорости канала крена. Для системы стабилизации ЗУР не только выполняется

робастная Н -оптимизация, но и уменьшается время ее переходного процесса от воздействия на систему экзогенных (внешних) возмущений.

20 Постановка задачи

В работе рассматривается задача построения робастных регуляторов управления движением и стабилизации зенитной управляемой ракетой (ЗУР). Существующие контуры управления для рассматриваемых систем управления ЗУР не обладают достаточной робастностью по отношению к экзогенным возмущениям и возмущениям параметров самого объекта. В качестве подходов к синтезу робастных регуляторов, учитывающих эти требования были рассмотрены «Классический» и «Два-Риккати» подходы Н -теории управления.

«Классический» подход необходимо применять для простых систем сравнительно невысокого порядка, поскольку алгоритм обеспечивает точную Н -оптимизацию замкнутой системы за известное число шагов счета алгоритма, но порядок синтезированного регулятора превосходит порядок системы. «Два-Риккати» подход необходимо применять для систем высокого порядка, поскольку порядок синтезированного регулятора равен порядку системы, но количество итераций алгоритма «Два-Риккати» подхода определить точно невозможно, что не всегда приемлемо для систем управления ЗУР.

Поскольку бортовой вычислитель имеет определенные ограничения (такие как время выполнения алгоритма, объем оперативного запоминающего устройства) необходимо получить алгоритм решения уравнения Риккати (необходимое в процессе синтеза регулятора с использованием «Два-Риккати» подхода), который позволял решать также и уравнение Ляпунова, так как уравнение Ляпунова является частным случаем уравнения Риккати. Решение уравнения Ляпунова необходимо в процессе синтеза регулятора с использованием «Классического» подхода.

Кроме того, алгоритмы имеют такие недостатки:

1) отсутствие формализованных алгоритмов для SISO- и МІМО-систем в рамках «Классического» подхода;

  1. невозможность реализации на вычислителях ограниченного вычислительного ресурса;

  2. невозможность проводить синтез в режиме реального времени, поскольку используется система с переменными параметрами и при изменении режима движения ЗУР необходимо выполнять расчет снова;

  3. универсальности в смысле реализации и применения на различных вычислительных системах.

Необходимо построить программное и алгоритмическое обеспечение синтеза систем управления ЗУР, поскольку известное программное и алгоритмическое обеспечение имеет ряд недостатков и ограничений.

Таким образом, необходимо для синтеза систем управления движения и стабилизации ЗУР:

  1. построить эффективный алгоритм синтеза робастного регулятора с использованием «Классического» подхода;

  2. построить эффективный алгоритм синтеза робастного регулятора с использованием «Два-Риккати» подхода по критерию минимума Н2-,

оо т т2Л» - и Н -нормы;

  1. получить универсальный алгоритм, решающий одновременно уравнение Риккати и уравнение Ляпунова;

  2. разработать программное обеспечение, реализующее указанные в пунктах 1) и 2) алгоритмы.

Понятие и характеристики глобализации

Термин «глобализация» стал в последнее время все более часто употребляться в обществоведческих и экономических исследованиях и публикациях. Авторов этих исследований чаще объединяет не столько общее понимание, а скорее - общее ощущение некоего нового качества международных отношений, в том числе мировых хозяйственных, политических, гуманитарных связей. Именно поэтому, само понятие «глобализация» не является устоявшимся и трактуется разными исследователями по-разному.

Словосочетания «глобальные проблемы» впервые стало употребляться экономистами в связи с исследованиями «Римского клуба». В серии докладов этой неправительственной организации рассматривались последствия экономического роста, охватывающие планету в целом, т.е. выходящие за рамки экономик отдельно взятых стран. Развитие этих исследований позже оформилось в отдельное направление экономической науки, получившее название глобалистики.

Однако, во многих случаях понятие «глобальный» практически отождествляется с понятием «международный». Т.е., говоря «глобальный бизнес» и «глобальная компания», авторы могут иметь в виду фирму, продающую свою продукцию на мировом рынке. Глобальная конкуренция становится синонимом международной конкуренции. Очень часто понятия глобального бизнеса, глобальной конкуренции и глобальных компаний возникают в связи с деятельностью транснациональных корпораций. Как правило, к глобальным относятся явления и проблемы всеохватывающего характера, касающиеся всего человечества и каждого. Для их решения требуется привлечение всех ресурсов и средств всех или большинства стран. Однако до последнего времени речь шла об отдельных, крайне важных и масштабных проблемах человечества, как разоружение, окружающая среда и т.д., а не об их многостороннем и многофакторном комплексе. В широком плане, глобализация охватывает всю систему международных отношений, в более узком - мирохозяйственные связи. Но даже в этом последнем случае в понятие глобализации разные авторы вкладывают далеко не всегда совпадающее содержание.

Специалисты по международным финансам2 считают, что это взаимозависимость ярче всего проявляется именно в финансовой сфере, в быстроте и масштабности взаимной реакции колебаний объемов и цен (курсов, ставок) на мировых финансовых рынках. Ученые, ведущие геополитические исследования3, относят к глобализации «расширение и углубление социальных связей и институтов в пространстве и времени таким образом, что, с одной стороны, на повседневную деятельность людей все более растущее внимание оказывают события, происходящие в других частях земного шара, а с другой стороны, действия местных общин могут иметь важные глобальные последствия».

Впервые о глобализации как о самостоятельном явлении заговорили американцы. Термин вышел из-под пера Т.Левитта в статье, опубликованной в «Гарвард бизнес ревью» в 1993 году.4 Он обозначил этим словом феномен слияния рынков отдельных продуктов, производимых крупными транснациональными корпорациями. Более широкое значение новому термину придали в Гарвардской школе бизнеса, а главным его популяризатором стал консультант этой школы японец К.Омэ5, опубликовавший в 1990 году книгу «Мир без границ». Полагая, что мировая экономика отныне определяется взаимозависимостью трех центров (Европейский союз, США, Япония), он утверждал, что экономический национализм отдельных государств стал бессмысленным, в роли же сильных «актеров» на экономической сцене выступают «глобальные фирмы». С таким категоричным утверждением не все согласны, но, тем не менее, позиция Омэ стала отправным пунктом любой дискуссии на тему глобализации. Б.Бади, профессор Парижского института политических исследований, пишет, что поскольку единого определения феномена глобализации не существует, он хотел бы выделить три измерения этого понятия, важных с точки зрения науки о международных отношениях: 1) исторический процесс, развивающийся на протяжении многих столетий; 2) унификация мира, жизнь по единым принципам, приверженность единым ценностям, следование единым обычаям и нормам поведения; 3) растущая взаимозависимость, главным следствием которой является разрушение национального государственного суверенитета под напором глобальных фирм, транснациональных управленческих структур, которые взаимодействуют на равных основаниях не только между собой, но и с самими государствами.

Как считает французский ученых О.Дольфюс, глобализация - нелинейный процесс. Она развивается волнообразно и прошла уже не один этап. Если определить глобализацию более широко, то она означает изменение всех сторон жизни общества под влиянием общемировой тенденции к открытости и взаимозависимости.

С новизной явления связаны и отсутствие до сих пор комплексной теории глобализации. Существуют и продолжают развиваться теоретические взгляды, относящиеся к отдельным сторонам этого многообразного явления (международной торговли и движения инвестиций, финансовых и валютных рынков, ТНК). Однако каждая из этих теорий существует как бы сама по себе, в отрыве от остальных, тогда как глобализация (подчеркнем это еще раз) - это единый комплексный процесс, требующий последовательного подхода. Действительно ли, термин «глобализация» отражает новое качество состояния мирового хозяйства или это только новомодное название тех процессов, которые уже длительное время наблюдаются в экономике? В научном мире мнения по этому поводу весьма различны.

Транснациональные корпорации и прямые иностранные инвестициикак основа глобализации

Основой глобализации, ее главной движущей силой, несущей конструкцией всей современной мировой экономики являются транснациональные корпорации, для которых заграничная деятельность имеет не менее, а все чаще и более важное значение, чем внутренние операции. Об этом можно судить последующим данным, относящимся к 15 крупнейшим ТНК. Вот как определяется роль ТНК и прямых иностранных инвестиций, как основных компонентов глобализации в исследовании ЮНКТАД об иностранных инвестициях: «В результате все более либеральной политики и технологических достижений и под давлением конкуренции глобализация все в большей мере формирует современную мировую экономику». Прямые иностранные инвестиции транснациональных корпораций играют сейчас важнейшую роль в соединении многих национальных экономик и создании интегрированной интернациональной производственной системы - производственного ядра глобализируемой мировой экономики"9. О том же идет речь в аналогичном исследовании, изданном в 1999 г.: «Прямые иностранные инвестиции продолжают являться движущей силой процесса глобализации, характерной для современной международной экономики. Нынешний бум в сфере прямых иностранных инвестиций, свидетельствует о все более важной роли, которую играют транснациональные корпорации в развитых и развивающихся странах»10. ТНК размещают в разных странах свои материальные и нематериальные активы (капитал, технологию и НИОКР, организационный и управленческий опыт, торговые звенья) с целью повысить свою конкурентоспособность и эффективность, находящую выражение в прибыли. Вместе с тем деятельность ТНК укрепляет ресурсную и производственную базу принимающих стран, расширяет их экспортные возможности, способствует реструктуризации их экономики и в результате улучшает их экономическое положение. В принципе ТНК оказывают позитивное воздействие и на экономику тех стран, "откуда они родом", где находятся их штаб-квартиры. Что касается движущих сил, превращающих крупную компанию в транснациональную, то ответ на этот вопрос не так прост, как могло бы показаться с первого взгляда. И стандартное соображение : погоня за прибылью - хотя и справедливо, далеко не достаточно для объяснения. Ибо здесь действует целый ряд причин, причем далеко не всегда они одинаковы. В одних случаях это, конечно, то, что называется "экономикой, или эффектом масштаба". Выходя все больше на глобальные рынки, компании наращивают производство, "набирают вес", становятся крупнее, а вместе с тем эффективнее. Однако, в авиационной промышленности крупнейший производитель - американский "Боинг" так и не превратился в ТНК (все производство сосредоточено в США), хотя и связан с поставщиками и субподрядчиками в десятках стран. То же самое справедливо в отношении другого производителя в этой же отрасли - европейской компании "Эрбас индустриз", состоящей из 4 отдельных фирм в четырех европейских странах, где только и находится их производство. Особого внимания заслуживает другая форма "эффекта масштаба", какую представляет, например, компания "Кока-Кола". Здесь решающую роль играют масштабы не производства, а сбыта, маркетинга, на основе сети независимых фирм, действующих по лицензии главной компании. Другой фактор в создании ТНК - вертикальная интеграция, связанная с приобретением фирм-поставщиков или фирм- потребителей; так обеспечиваются гарантии устойчивости для источников снабжения или каналов сбыта. И если поглощаемые фирмы находятся за границей, головная компания превращается в транснациональную.

Инвестиционная сфера России в начале 21 века

Актуальная несколько лет назад проблема достижения финансовой стабилизации экономики была нацелена в первую очередь на создание благоприятного инвестиционного климата и привлечение инвестиций как основы экономического роста, структурной перестройки и повышения благосостояния населения. Однако после перехода к росту производства инвестиционная проблема пока не только не становится менее значимой, но приобретает новую остроту. Спад в инвестиционной сфере в ходе затянувшегося трансформационного кризиса в России был наиболее глубоким и драматическим. Если в 1998 г., когда снижение производства было наибольшим, ВВП, согласно официальной статистике, составлял 61%, объем промышленного производства - 50% по отношению к уровню 1991 г., то инвестиции в основной капитал достигали только 25%, в том числе прямые инвестиции производственного назначения - всего лишь 15% от уровня 1991 г. Преодоление инвестиционного кризиса приобретает особую важность как в текущем, так и стратегическом аспектах. Текущая потребность в инвестициях связана с крайней изношенностью оборудования. В среднем по стране износ основных производственных фондов составляет 40,4%, при этом в нефтедобыче и электроэнергетике - более 50, в нефтепереработке - 75, в газопереработке -80%. Если доля полностью изношенных основных фондов в целом по стране равна 12,5%, то в подотраслях ТЭК она колеблется от 22 до 38%18. К 2000 г. выработали ресурс 17% мощностей электростанций России, около 25% оборудования электрических подстанций также достигло предельного срока службы. За последнее десятилетие XX в. ввод новых и замещающих генерирующих мощностей сократился в 3 раза, электросетевых объектов - почти в 5 раз". Ближайшие годы станут критическими с точки зрения обновления оборудования в электроэнергетике. А в стратегическом аспекте инвестиции сейчас выступают ключевым звеном, определяющим решение всего комплекса проблем развития страны и модернизации экономики и прежде всего достижения устойчивого экономического роста и повышения конкурентоспособности отечественного производства на внутреннем и мировом рынках. При этом особое значение приобретает структурный поворот от производства и экспорта топливно-энергетических ресурсов к развитию высокотехнологичных и инновационно емких обрабатывающих отраслей. Динамика инвестиций в основной капитал и некоторых других показателей, характеризующих инвестиционный процесс за последние годы, представлена в таблице 9. До 2002 г. она в целом производила оптимистическое впечатление. В течение двух лет прямые отечественные инвестиции росли значительно быстрее, чем ВВП и объем промышленного производства. Увеличение инвестиционного спроса стало достаточно устойчивой составляющей общего экономического роста. В 2000 г, темп роста инвестиций достиг своеобразного рекорда - 17,4%. В 2001 г. он снизился, составив все же весомую величину, равную 8,7%. В середине 2002 г. объем инвестиций в основной капитал примерно на 15% превысил уровень предкризисного 1997 года (объем ВВП - на 20%, промышленного производства - на 25%)20. Стала несколько повышаться доля инвестиций в основной капитал в ВВП. Налаживается расстроенное взаимодействие отраслей, обеспечивающих инвестиционный процесс: производство строительных материалов, строительство, машиностроение. Повышенные по сравнению с динамикой инвестиций темпы роста этих отраслей были достигнуты уже в 1999 г., подготовив рывок 2000 г. Несмотря на некоторые благоприятные явления, сложившаяся ситуация не только не дает пока оснований для самоуспокоенности, но вызывает нарастающую тревогу. Во-первых, увеличение инвестиций начинается с очень низкого исходного уровня, обусловленного длительным и тяжелым спадом. Во-вторых, несмотря на повышение их доли в ВВП, она остается весьма низкой: 14-18%. Хотя принципиально в развитых странах этот показатель не отличается от российского. За последние годы в США он составляет порядка 18%, В Великобритании - 17%, во Франции и Италии - близок к 20%. В развивающихся же странах и в развитых странах Тихоокеанского бассейна удельный вес инвестиций в ВВП значительно выше. Так, в Китае, Малайзии, а недавно и в Таиланде он превышал 40%, в Южной Корее и Гонконге - 35, в Японии и Индонезии близок к 30%. Выше он и в успешно развивающихся бывших социалистических странах: в Венгрии - 22-24%, в Польше -до 25, в Эстонии - 26-28%:i. Кроме того, доля инвестиций в основной капитал и в целом валового накопления в составе российского ВВП заметно отстает от доли валовых сбережений, что отражает, в частности, бегство капитала из страны. По имеющимся косвенным оценкам, ежегодный отток капитала в течение нескольких лет превышал 20 млрд. долл. ежегодно. В-третьих, по данным за 9 месяцев 2002 г., наметилось значительное сокращение темпов роста инвестиций в основной капитал и отставание их от динамики важнейших показателей производства. В-четвертых, абсолютная сумма прямых отечественных инвестиций резко отстает от потребности в них. По расчетам Минэкономразвития РФ, в течение ближайших 15 лет необходимы ежегодные инвестиции в реальный сектор экономики в объеме порядка 3 трлн. руб." Фактически же они составили в 2001 г. почти вдвое меньшую величину - 1599,5 млрд. руб. По оценке председателя правления НК "Юкос" М. Ходорковского, для того чтобы повысить промышленный потенциал России до уровня западных стандартов, нужны инвестиции в суммарном объеме 3 трлн. долл.23 Если исходить из масштабов инвестиций, осуществленных в 2001 г., то для решения такой задачи потребуется более 50 лет, а с учетом того, что доля инвестиций в промышленность немногим превышает 40% их общей суммы, - более 100 лет.

Законодательство России об иностранных инвестициях

В исследованиях по правовым проблемам внешнеэкономической деятельности накоплен значительный позитивный материал, опора на который, равно как и на наработки, имеющиеся в общей теории права, позволяет подняться на новую ступень правового регулирования этой деятельности.

Как показывает международная практика, приток иностранных инвестиций, прежде всего, зависит от политической и экономической стабильности в соответствующей стране. Однако тот факт, что основные причины, сдерживающие капиталовложения в России лежат за рамками права, не означает, что должны не рассматриваться проблемы формирования надлежащей юридической базы в данной сфере. Нельзя также отрицать влияние правовой упорядоченности на стабилизацию происходящих процессов.

В настоящее время приток прямых иностранных инвестиций в экономику страны регламентируют свыше 120 законов и подзаконных государственных актов. Постоянные дополнения и изменения, порою радикальные, безусловно отражаются негативно на всех этапах становления процесса. Упорядоченность в законодательстве в сфере привлечения инвестиций является необходимым и крайне важным фактором.

В соответствии с действующим законодательством Российской Федерации инвестициями являются (ст. 1 Закона РСФСР "Об инвестиционной деятельности в РСФСР") - денежные средства, целевые банковские вклады, паи, акции и другие ценные бумаги, технологии, машины и оборудование, лицензии, кредиты, любое другое имущество и имущественные права, интеллектуальные ценности, вкладываемые в объекты предпринимательской деятельности с целью получения дохода.

Исходя из того, что иностранные инвестиции осуществляются на территории России в иностранной валюте иностранными юридическими или физическими лицами, или государствами уточненное понятие, что есть иностранные инвестиции, находим в Законе Российской Федерации "О валютном регулировании и валютном контроле". А именно в ст. 1 сказано, что к валютным операциям, связанным с движением капитала, т.е. к инвестициям в объекты предпринимательской деятельности, осуществляемым в валюте иностранных государств, относятся:

Прямые инвестиции, т.е. вложения в уставной капитал образуемого или действующего предприятия в виде основных и оборотных средств;

Портфельные инвестиции, т.е. приобретение разного рода ценных бумаг;

Переводы в оплату права собственности на здания, сооружения, и иное недвижимое имущество;

- Финансовые кредиты на срок более 180 дней.

Под инвестиционным процессом следует понимать передачу капитала юридического или физического лица предприятию или учреждению, выделенному в самостоятельный субъект предпринимательской деятельности. При этом имущественные интересы и права, связанные с осуществленными инвестициями, как правило, принадлежат собственнику, или учредителю создаваемого предприятия или учреждения предпринимательского характера.

Специальные нормы, касающиеся капиталовложений из-за рубежа содержаться не только в законе об иностранных инвестициях, но и в налоговом, таможенном, и ином законодательстве33. Упомянутый же закон является фундаментальной основой анализируемого явления, однако им далеко не исчерпывается многофакторный характер инвестиционного процесса.

Таким образом, специальные нормы по иностранным капиталовложениям могут содержаться и соответственно содержаться в разных актах, но не должны быть упущены единые подходы, иначе станет невозможным достижение целостности, внутренней непротиворечивости регламентации. Так, например, и при приватизации, при приобретении иностранными инвесторами соответствующих акций или иных ценных бумаг, должны быть обеспечены надлежащий контроль и учет за реальным движением капитала из-за границы, в соответствии с принципиальными подходами, заложенными в базовом законе об иностранных инвестициях. В противном случае проведение единой инвестиционной политики представляется крайне сложным мероприятием

Говоря об иностранных инвестициях необходимо иметь в виду, их главную особенность, состоящую в том, что инвестор или субъект инвестиционного процесса, расположен на территории одного государства, а предмет инвестиций (создаваемое предприятие,

приобретение доли в капитале уже действующего предприятия) - на территории другого государства. Это предопределяет определенную юридическую противоречивость инвестиционного процесса, связанную с несовпадениями и различиями в национальных законодательствах двух стран как в части общего, так и специального законодательства.

Иностранные инвестиции, как правило, разделяют на государственные и частные инвестиции. Под государственными инвестициями понимают, главным образом, займы, кредиты, которые одно государство или группа государств предоставляют другому государству. В этом случаи речь идет об отношениях между государствами, регулируемыми международными соглашениями, к которым применяются нормы международного права.

Под частными инвестициями понимают инвестиции, осуществляемые частными гфедприятиями, гражданами одной страны в предметы инвестиций, расположенные на территории другой страны.

Похожие диссертации на Алгоритмическое и программное обеспечение синтеза робастных регуляторов по критерию минимума Н-норм в задачах управления движением и стабилизации ЗУР