Минимизация интегральной квадратичной оценки управляемой величины в системах с распределенными параметрами

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Предлагается конструктивный метод решения линейно-квадратичной задачи оптимального управления системой с распределенными параметрами параболического типа в условиях равномерной оценки целевых множеств с критерием оптимальности в форме интегральной квадратичной оценки управляемой функции состояния в пространственно-временной области ее определения. Приводится параметризованная форма представления с требуемой точностью управляющих воздействий на особых участках оптимального процесса, в пределах которых они не могут быть определены с помощью аналитических условий оптимальности первого порядка. Развиваемый подход базируется на разработанном ранее альтернансном методе построения параметризуемых алгоритмов программного управления, существенно использующем фундаментальные закономерности предметной области. Показывается, что уравнения оптимальных регуляторов сводятся на особых участках к линейным алгоритмам обратной связи по измеряемому состоянию объекта, которые дополняются переключениями в граничных точках на предельно допустимые управляющие воздействия при достижении соответствующих расчетных значений управляемой величины.

Об авторах

Ю. Э. Плешивцева

Самарский государственный технический ун-т

Автор, ответственный за переписку.
Email: yulia_pl@mail.ru
Россия, Самара

Э. Я. Рапопорт

Самарский государственный технический ун-т

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

Список литературы

  1. Бесекерский В. А., Попов Е. П. Теория систем автоматического управления. СПб.: Профессия, 2003.
  2. Ким Д. П. Теория автоматического управления. М.: Физматлит, 2007.
  3. Бутковский А. Г. Теория оптимального управления системами с распределенными параметрами. М.: Наука, 1965.
  4. Розоноэр Л. И. Принцип максимума Л.С. Понтрягина в теории оптимальных систем. II // АиТ. 1959. № 11. С. 1441—1458.
  5. Атанс М., Фалб П. Оптимальное управление. М.: Машиностроение, 1968.
  6. Габасов Р., Кириллова Ф. М. Особые оптимальные управления. М.: Наука, 1973.
  7. Афанасьев В. Н., Колмановский В. Б., Носов В. Р. Математическая теория конструирования систем управления. М.: Высш. шк., 2003.
  8. Зеликин М. И., Борисов В. Ф. Режимы учащающихся переключений в задачах оптимального управления // Некоторые вопросы теории колебании и теории оптимального управления. Тр. МИАН СССР, М197. М.: Наука, 1991. С. 85—166.
  9. Сухинин Б. В., Сурков В. В., Филимонов Н. Б. Феномен Фуллера в задачах аналитического конструирования оптимальных регуляторов // Мехатроника, автоматизация, управление. 2021. № 7. С. 339—348.
  10. Берщанский Я. М. Релейные и особые участки оптимальных траекторий в задаче с уравнением параболического типа // АиТ. 2003. № 2. С. 3—10.
  11. Зеликин М. И., Манита Л. А. Накопление переключений управления в задачах с распределенными параметрами // Современная математика. Фундаментальные направления. 2006. Т. 19. С. 78—113.
  12. Сумин В. И. Сильное вырождение особых управлений принципа максимума в распределенных задачах оптимизации // Вестн. ТГУ. 2015. Т. 20. Вып. 5. С. 1452—1461.
  13. Рапопорт Э. Я. Альтернансный метод в прикладных задачах оптимизации. М.: Наука, 2000.
  14. Рапопорт Э. Я. Оптимальное управление системами с распределенными параметрами. М.: Высш. шк., 2009.
  15. Рапопорт Э. Я. Оптимизация процессов индукционного нагрева металла. М.: Металлургия, 1993.
  16. 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.
  17. Бутковский А. Г. Методы управления системами с распределенными параметрами. М.: Наука, 1975.
  18. Рапопорт Э. Я. Структурное моделирование объектов и систем управления с распределенными параметрами. М.: Высш. шк., 2003.
  19. Коваль В. А. Спектральный метод анализа и синтеза распределенных управляемых систем. Саратов: Саратовский гос. техн. ун-т, 1997.
  20. Егоров Ю. В. Необходимые условия оптимальности в банаховом пространстве // Математический сборник (новая серия). 1964. Т. 64(106). № 1. С. 79—101.
  21. Рапопорт Э. Я., Плешивцева Ю. Э. Методы полубесконечной оптимизации в прикладных задачах управления системами с распределенными параметрами. М.: Наука, 2021.
  22. Андреев Ю. Н. Управление конечномерными линейными объектами. М.: Наука, 1976.
  23. Рапопорт Э. Я. Анализ и синтез систем автоматического управления с распределенными параметрами. М.: Высш. шк., 2005.
  24. Летов А. М. Динамика полета и управления. М.: Наука, 1969.
  25. Летов А. М. Математическая теория процессов управления. М.: Наука, 1981.
  26. Рапопорт Э. Я., Плешивцева Ю. Э. Оптимальное управление температурными режимами индукционного нагрева. М.: Наука, 2012.

© Российская академия наук, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах