При разработке алгоритмов управления реальными объектами обычно руководствуются представ-лениями теории автоматического управления (ТАУ) о невозмущенном (свободном) и возмущенном (вы-нужденном) движении системы. Свободное движение системы определяет так называемый опорный режим объекта управления, зависящий от параметров материальных и энергетических потоков, характеристик технологического оборудования и требований к качественным и количественным параметрам готовой продукции. Возмущенное движение исследуется с помощью функционального подхода. Свободное движение системы определяется внутренними механизмами системы, а вынужденное движение – внешними механизмами.
С учетом сказанного объект управления представлен на рис. 1.3.
На практике за опорное управление обычно принимают предшествующие значения управ-ляющих воздействий или результаты их сглаживания для конкретных условий ведения процесса; - регулирующие сигналы, т.е. небольшие изменения управляющих воздействий по отношению к опорному движению:
 .
Изменения контролируемых переменных обычно описываются по отношению к их средним, предшествующим или сглаженным значениям:
 .
Изменения неконтролируемых переменных обычно представляют собой случайные (стационарные или нестационарные) процессы, которые описываются 

 

Рис. 1.3. Представление объекта управления с учётом опорного движения

соответствующими статистическими характеристиками (автокорреляционной функцией, спектральной плотностью и т.д.):
 .
Выходные опорные переменные определяются соотношениями:
 ,
где - преобразующий оператор опорного движения системы. Регулируемые эффекты ха-рактеризуют эффекты регулирования в зависимости от изменения управляющих воздействий и контро-лируемых входных переменных:
 ,
где Ар(t) – преобразующий оператор вынужденного движения системы. Приведенные возмущения - это та часть изменения выходной переменной, которая обусловлена изменением неконтролируе-мых входных переменных, т.е.
 ,
где А(t) – стохастический преобразующий оператор, определяющийся на основе методов математиче-ской статистики и теории случайных процессов.
Таким образом:
 .
Представление объекта управления с учетом опорного движения системы разделяет все задачи управления на два класса:
- задачи оптимального управления, используемые для определения (формирования) опорного режима работы системы;
- задачи автоматического управления, используемые при управлении техническими объектами при вынужденных движениях системы.