Optimal Control of Systems with Distributed Parameters Under the Interval Uncertainty of an Object’s Characteristics

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A constructive method is proposed for solving a linear-quadratic problem of the robust optimization of spatiotemporal control actions in systems with distributed parabolic parameters under conditions of interval uncertainty of the time-invariant parametric characteristics of an object. In accordance with the control strategy according to the principle of the best guaranteed result, the assessment of achievable target sets of the controlled system is carried out according to the accuracy of uniform approximation to the required final state on an extended set of arguments, which includes, in addition to spatial variables, the entire admissible set of uncertain factors. The developed approach is based on the previously developed alternance method for constructing parameterizable program control algorithms, which extends the results of the theory of nonlinear Chebyshev approximations to a wide range of optimization problems and uses the fundamental laws of the subject area. It is shown that the proposed equations of optimal controllers, which are reduced to linear feedback laws on the measured state of the object with nonstationary transmission coefficients, lead to achievable values of the optimality criteria that do not exceed their upper bounds under the considered uncertainty conditions

About the authors

Yu. E. Pleshivtseva

Samara State Technical University, 443100, Samara, Russia

Email: edgar.rapoport@mail.ru
Россия, Самара

E. Ya. Rapoport

Samara State Technical University, 443100, Samara, Russia

Author for correspondence.
Email: edgar.rapoport@mail.ru
Россия, Самара

References

  1. Куржанский А.Б. Управление и наблюдение в условиях неопределенности. М.: Наука, 1977.
  2. Поляк Б.Т., Хлебников М.В., Щербаков П.С. Управление линейными системами при внешних возмущениях: Техника линейных матричных неравенств. М.: ЛЕНАНД, 2014.
  3. Поляк Б.Т., Хлебников М.В., Рапопорт Л.Б. Математическая теория автоматического управления. М.: ЛЕНАНД, 2019.
  4. Афанасьев В.Н. Управление неопределенными динамическими объектами. М.: Физматлит, 2008.
  5. Габасов Р., Кириллова Ф.М. Принцип максимума в теории оптимального управления. Минск: Наука и техника, 1974.
  6. Пантелеев А.В., Бортаковский А.С. Теория управления в примерах и задачах. М.: Высш. шк., 2003.
  7. Рапопорт Э.Я. Робастная параметрическая оптимизация динамических систем в условиях ограниченной неопределенности // АиТ. 1995. № 3. С. 86–96.
  8. Рапопорт Э.Я. Аналитическое конструирование оптимальных регуляторов в линейно-квадратичных задачах управления системами с распределенными параметрами при равномерных оценках целевых множеств // Изв. РАН. ТиСУ. 2021. № 3. С. 23–38.
  9. Бутковский А.Г. Методы управления системами с распределенными параметрами. М.: Наука, 1975.
  10. Рапопорт Э.Я. Альтернансный метод в прикладных задачах оптимизации. М.: Наука, 2000.
  11. Рапопорт Э.Я. Оптимальное управление системами с распределенными параметрами. М.: Высш. шк., 2009.
  12. Плешивцева Ю.Э., Рапопорт Э.Я. Метод последовательной параметризации управляющих воздействий в краевых задачах оптимального управления системами с распределенными параметрами // Изв. РАН. ТиСУ. 2009. № 3. С. 22–33.
  13. Плешивцева Ю.Э., Рапопорт Э.Я. Пространственно-временное управление системами с распределенными параметрами в линейно-квадратичных задачах оптимизации с равномерными оценками целевых множеств // Изв. РАН ТиСУ. 2022. № 4. С. 49–65.
  14. Рапопорт Э.Я. Структурное моделирование объектов и систем управления с распределенными параметрами. М.: Высш. шк. 2003.
  15. Валеев Г.К., Жаутыков О.А. Бесконечные системы дифференциальных уравнений. Алма-Ата: Наука Казахской ССР, 1974.
  16. Коваль В.А. Спектральный метод анализа и синтеза распределенных управляемых систем. Саратов: Саратовский гос. техн. ун-т, 1997.
  17. Федоренко Р.П. Приближенное решение задач оптимального управления. М.: Наука, 1978.
  18. Васильев Ф.П. Методы оптимизации. М.: Факториал-Пресс, 2002.
  19. Рапопорт Э.Я. Оптимизация процессов индукционного нагрева металла. М.: Металлургия, 1993.
  20. Rapoport E., Pleshivtseva Yu. Optimal Control of Induction Heating Processes. L., N.Y.: CRC Press, Taylor & Francis Group, Boca Raton, 2007.
  21. Рапопорт Э.Я., Плешивцева Ю.Э. Оптимальное управление температурными режимами индукционного нагрева. М.: Наука, 2012.
  22. Рапопорт Э.Я., Плешивцева Ю.Э. Метод полубесконечной оптимизации в прикладных задачах управления системами с распределенными параметрами. М.: Наука, 2021.
  23. Рапопорт Э.Я. Анализ и синтез систем автоматического управления с распределенными параметрами. М.: Высш. шк., 2005.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2.

Download (43KB)
3.

Download (367KB)


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies