Synthesis of Time-Optimal Control for One Fourth-Order Linear System

Cover Page

Cite item

Full Text

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

Abstract

A linear fourth-order control system is studied, describing in the first approximation the dynamics of an inverted pendulum with an active dynamic damper. Based on Pontryagin’s maximum principle and the method proposed by A.A. Feldbaum for constructing sets on which control switching occurs, the problem of synthesizing optimal control that brings the system to a state of rest in minimal time is solved. The properties of the system under consideration make it possible to reduce the solution of the optimal response problem to the solution of a similar problem for a system of lower dimension.

Full Text

Restricted Access

About the authors

I. M. Ananievsky

Ishlinsky Institute for Problems in Mechanics of the RAS

Author for correspondence.
Email: anan@ipmnet.ru
Russian Federation, Moscow

References

  1. Pontryagin L.S., Boltyanskii V.G., Gamkrelidze R.V., Mishchenko E.F. The Mathematical Theory of Optimal Processes. N.Y.: Wiley, 1962. 360 p.
  2. Milyutin A.A., Dmitruk A.V., Osmolovskiy N.P. The Maximum Principle in Optimal Control. Moscow. MSU. Pub., 2004. 168 p. (in Russian)
  3. Feldbaum A.A. On synthesis of optimal systems with the help of phase space // Avtomat. i Telemeh., 1955, vol. 16, no. 2, pp. 129–149. (in Russian)
  4. Formalskii A.M. Stabilisation and Motion Control of Unstable Objects. Vol. 33. De Gruyter Studies in Mathematical Physics. Berlin;München;Boston: De Gruyter, 2016. https://doi.org/10.1515/9783110375893
  5. Lavrovsky E.K. On quick action in the problem of controlling the vertical position of a pendulum by the movement of its base // J. Comput. Syst. Sci. Int., 2021, vol. 60, no. 1, pp. 39–47.
  6. Reshmin S.A., Chernous’ko F.L. Time-optimal control of an inverted pendulum in the feedback form // J. Comput. Syst. Sci. Int., 2006, vol. 45, no. 3, pp. 383–394.
  7. Chernousko F.L., Akulenko L.D., Sokolov B.N. Control of Oscillations. Moscow: Nauka, 1980. 384 p. (in Russian)
  8. Chernousko F.L., Ananievski I.M., Reshmin S.A. Control of Nonlinear Dynamical Systems. Methods and Applications. Berlin;Heidelberg: Springer, 2008. 396 p.
  9. Anan’yevskii I.M. Control of a fourth-order linear system with mixed constraints // PMM, 2000, vol. 64, iss. 6, pp. 863–870.
  10. Ananievskii I.M., Dunaev I.A. The fastest damping of a linear inverted pendulum using a dynamic absorber // J. Comput. Syst. Sci. Int., 2024, vol. 63, no. 3, pp. 390–402.
  11. Kalman R.E., Falb P.L., Arbib M.A. Topics in Mathematical System Theory. N.Y.: McGraw-Hill, 1969. 358 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1

Download (10KB)

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».