About two-switching control class in the time-optimal control problem of two non-synchronous oscillators

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The time-optimal control problem in a system consisting of two non-synchronous oscillators is considered. The studied formulation has a number of distinctive features, such as, for example, that each of the oscillators is controlled by a common bounded scalar control and the goal is to accelerate the first oscillator from rest to a given position in the shortest time. At the terminal moment the phase coordinates of the second oscillator become zero again. The optimal control is a relay mode, so solutions with different numbers of control switchings are the key. The basic one is the three-switching control class and for a larger number of unknown switching moments the necessary optimality conditions are known. The two-switching control class obtained by degeneracies is of interest, where functional dependences are written out for the values of interval durations. Mathematical modeling was carried out to illustrate the obtained analytical results.

About the authors

Leonid Mikhaylovich Berlin

V.A. Trapeznikov Institute of Control Sciences of RAS

Author for correspondence.
Email: berlin.lm@phystech.edu
Moscow

Andrey Alekseevich Galyaev

V.A. Trapeznikov Institute of Control Sciences of RAS

Email: galaev@ipu.ru
Moscow

Sofia Konstantinovna Kravtsova

V.A. Trapeznikov Institute of Control Sciences of RAS

Email: kravtsovasofja@mail.ru
Moscow

References

  1. Берлин Л. М., Галяев А. А., Лысенко П. В. Геометрический подход к задаче оптимального скалярного управления двумя несинхронными осцилляторами // Итоги науки и техники. Современная математика и ее приложения. Тематические обзоры. – 2022. – Т. 215. – С. 40–51.
  2. Берлин Л. М., Галяев А. А. Условия экстремума при ограниченном скалярном управлении двумя несинхронными осцилляторами в задаче быстродействия // Доклады Российской академии наук. Математика, информатика, процессы управления. – 2022. – Т. 505, №1. – С. 86–91.
  3. Болтянский В. Г. Математические методы оптимального управления. – М.: Наука, 1969. – 408 с.
  4. Каюмов О. Р. Оптимальное по быстродействию перемещение платформы с осцилляторами // Прикладная математика и механика. – 2021. – Т. 85, №6. – С. 699–718.
  5. Черноусько Ф. Л., Акуленко Л. Д., Соколов Б. Н. Управление колебаниями. – М.: Наука, 1980. – 384 с.
  6. Andresen B., Salamon P., Hoffmann K. H., Tsirlin A. M. Optimal processes for controllable oscillators // Automation and Remote Control. – 2018. – Vol. 79. – P. 2103–2113.
  7. Berlin L. M., Galyaev A. A., Lysenko P. V. Time-optimal control problem of two non-synchronous oscillators // Mathematics. – 2022. – Vol. 10, No. 19. – P. 3552.
  8. Fedorov A. K., Ovseevich A. I. Asymptotic control theory for a system of linear oscillators // Mosc. Math. J. – 2016. – Vol. 16. – P. 561–598.
  9. Pesch H. J., Plail M. The Maximum Principle of optimal control: A history of ingenious ideas and missed opportunities // Control Cybern. – 2009. – Vol. 38. – P. 973–995.
  10. Salobutina E. O. Regimes of more and more frequent switchings in the optimal control problem of oscillations of n oscillators // J. Math. Sci. – 2008. – Vol. 151. – P. 3603–3610.
  11. Zhao Y., Chen G. H. Two oscillators in a dissipative bath // Phys. A: Stat. Mech. Appl. – 2003. – Vol. 317. – P. 13–40.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


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

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».