O‘zbekiston respublikasi oliy va o‘rta maxsus ta’lim vazirligi islom karimov nomidagi toshkent davlat texnika universiteti elektronika va avtomatika fakulteti Sirtqi bo’lim S30-19 «iat» guruhi «Axborotlarga ishlov berish va boshqarish

O‘ZBEKISTON RESPUBLIKASI
OLIY VA O‘RTA MAXSUS TA’LIM VAZIRLIGI
ISLOM KARIMOV NOMIDAGI
TOSHKENT DAVLAT TEXNIKA UNIVERSITETI
Elektronika va avtomatika fakulteti Sirtqi bo’lim S30-19 «IAT» guruhi
«Axborotlarga ishlov berish va boshqarish tizimlari» kafedrasi
«Boshqarish nazariyasi» fanidan
KURS ISHI


Bajardi: S.Pardayev
Qabul qildi: M.Sapayev
Sh.Narzullayev
Toshkent – 2022
KIRISH
Avtomatik boshqarish nazariyasi uzoq rivojlanish tarixiga ega bo‘lib, uni bir qator muhim yo‘nalish va bosqichlarga ajratib ko‘rsatish mumkin. “Avtomatik boshqarish nazariyasi” muhandislik fani bo‘lib, uning taraqqiyoti insoniyatni butun rivojlanishi davomida qiynab kelgan amaliy muammolar bilan bog‘liqdir. Insoniyat tarixida avtomatik boshqarish nazariyasining rivojlanishiga ta’sir ko‘rsatgan asosiy voqealar quyidagilardir:
– yunonlar va arablarning vaqtni aniq kuzatishga urinishlari (miloddan avvalgi 300-yildan milodiy 1200-yilgacha);
– Yevropada sanoat inqilobi (XVIII asr 3-choragi);
– ommaviy kommunikatsiyaning boshlanishi (taxminan 1910- yildan 1945-yilgacha);
– kosmonavtika va kompyuterlar davri (1957-yildan hozirgi kungacha). 1868-yilgacha bo‘lgan davrni boshqarish nazariyasining tarixdan oldingi davri deb atash mumkin. J.Maksvell 1868-yilda boshqarish tizimlarining birinchi qat’iy matematik tahlilini o‘tkazdi. 1868-yildan 1900-yillarning boshigacha bo‘lgan davr boshqarish nazariyasining dastlabki, 1900-yillarning boshidan 1960-yilgacha – klassik va 1960- yil boshidan hozirgi kungacha – zamonaviy davri hisoblanadi.
Suv soatining ixtiro qilinishi insoniyat taraqqiyotidagi muhim bosqichdir. Vaqtni aniq hisoblash uchun yunon ixtirochisi Ktesibius suv idishidagi sathni doimiy ushlab turuvchi suv rostlagichini ixtiro qildi. Keyin arab muhandislari Musa, Al-Jaziri va Ibn al-Saatilar suv rostlagichini takomillashtirib, undan boshqa maqsadlarda foydalanishdi.
Sanoat inqilobi davrida zavodlar, fabrikalar va tegirmonlarning mahsuldorligini oshirishga yordam beradigan sodda mexanizmlar paydo bo‘ldi. Natijada sanoatning rivojlanishi rostlagichlarning yangi turlarini ishlab chiqishni rag‘batlantirdi. Bu davrda bug‘ mashinalari, harorat va bosim rostlagichlari, dvigatelni boshqarish qurilmalari ixtiro qilindi. Sanoatning rivojlanishi boshqarishning matematik nazariyasini vujudga keltirdi.
Bu davrda differensial tenglamalarning matematik apparati yaratildi. Bu nazariyaning asoschilari I.Nyuton, J.Leybnis, aka-uka Bernulli, J.Rikkatilardir. Dinamik tizimlar harakatini tahlil qilishda differensial tenglamalar J.Lagranj va 4 V.Gamilton tomonidan taklif qilingan. Shuningdek, turg‘unlik nazariyasi ham vujudga keldi. Boshqarish tizimini matematik tahlil qilish sohasidagi dastlabki ish differensial tenglamalar nuqtayi nazaridan yozilgan ish edi.
Vatt maxovigining turg‘unligi J.Maksvell tomonidan tahlil qilingan va harakatning differensial tenglamalarini chiziqlantirish hamda tizimning xarakteristik tenglamasini topishdan iborat edi. I.Raus dinamik tizimning turg‘unligini xarakteristik tenglamaning ildizlari bo‘yicha aniqlashning sonli usulini taklif qildi.
I.Vishnegradskiy (1877) differensial tenglamalar yordamida rostlagichlarning turg‘unligini tahlil qildi. 1893-yilda A.Stodola Vishnegradskiy texnikasidan foydalanib, suv turbinasini rostlash muammosini o‘rgandi. U ishchi organlarning dinamikasini modellashtirdi va ushbu ishchi organlarning kechikishlarini ko‘rib chiqdi.
J.Maksvell va I.Raus ishlariga asoslanib, A.Gurvis xarakteristik tenglamaning turg‘unligini aniqlashning o‘ziga xos usulini taklif qildi. Turg‘unlik tushunchasi 1892-yilda A.Lyapunov tomonidan kiritilgan. U nochiziqli differensial tenglamalarni tadqiq etish usullarini taklif qilgan. 1892-yilda britaniyalik muhandis O.Xevisayt operatorli hisoblashni ixtiro qildi. U dinamik tizimlarni o‘rganish uchun uzatish funksiyasidan foydalanishni taklif qildi. Xuddi shu davrda tizimlar nazariyasi paydo bo‘ldi. Ushbu nazariyaning asosiy konsepsiyasi – kirish va chiqishga ega bo‘lgan ketma-ket bog‘langan osttizimlardan iborat murakkab tizim edi.
Rivojlanishning uchinchi bosqichi ikkita: telefon ixtirosi va ommaviy aloqaning rivojlanishidan iboratdir. Bu davrda boshqarish tizimlarining matematik tahlili chastota sohasiga o‘tadi. Bundan tashqari, bu matematik apparatni P-S de Laplas (1749-1827), J.Fure (1768-1830), A.Koshi (1789-1857) va boshqalar ishlab chiqqan. 1927-yilda X.Blek manfiy teskari aloqaning foydali ekanligini ko‘rsatdi. Asosiy hissa turg‘unlikning chastotaviy mezonini kiritgan X.Naykvist hamda 1938-yilda amplituda va faza chastotaviy xarakteristikalardan foydalangan X.Bode tomonidan qo‘shildi. X.Bode amplituda va faza zaxiralaridan foydalangan holda berk tizimning turg‘unligi tushunchasini kiritdi. Jahon urushlari klassik boshqarish nazariyasining rivojlanishiga hissa qo‘shdi. Bu davrda kemalarni boshqarish usullari takomillashtirildi, servomexanizmlar nazariyasi, stoxastik tahlil paydo bo‘ldi. Giroskop, PID-rostlagich va boshqa tizimlar ixtiro qilindi. Rivojlanishning to‘rtinchi bosqichi nochiziqli va raqamli tizimlarni o‘rganish bilan tavsiflanadi. Bu davrda yangi mezonlar 5 joriy etildi: releli boshqarish (Ivachenko, 1948), nochiziqli tizimlarning turg‘unligini tahlil qilish uchun aylanma mezon (V.M.Popov, 1961). Sipkin 1955-yilda nochiziqli boshqarish algoritmlarini sintez qilish uchun faza tekisligidan foydalangan. 1954-yilda birinchi sun’iy yo‘ldosh uchirildi. 1960-yilda Moskvada Xalqaro avtomatik boshqarish federatsiyasining birinchi konferensiyasi bo‘lib o‘tdi. Bu davrda optimal boshqarish nazariyasi va baholash nazariyasi hamda nochiziqli boshqarish nazariyasi ishlab chiqildi.
Kompyuterlarning paydo bo‘lishi raqamli boshqarish nazariyasi va filtrlash nazariyasining paydo bo‘lishiga olib keldi.
Hozirgi vaqtda boshqarish nazariyasining rivojlantirishini quyidagi yo‘nalishlarini ajratib ko‘rsatish mumkin:
– adaptiv va robastli boshqarish nazariyasi;
– noqat’iy boshqarish nazariyasi;
– neyron tizimlar va neyrokompyuterlar nazariyasi;
– neyro-noqat’iy tizimlar nazariyasi;
– falokat nazariyasi, xaos va fraktallar;
– boshqarish tizimlarini differensial geometriya usullari bilan
sintez qilish;
– boshqarishda o‘yinli yondashuvlar.