Synthesis control of a nonlinear dynamic object with limited perturbations and using the SDC-method

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The optimal control problem in the differential game problem with restrictions on the control.

The problem of optimal control under the action of bounded perturbations is formulated for a class of dynamical systems whose nonlinear objects are representable as objects with a linear structure and state-dependent parameters. The introduced quadratic functional allows us to consider the problem with the use of methods of differential games with zero sum. The linearity of the structure of the transformed nonlinear system and the quadratic quality functional allow for the synthesis of optimal controls, i.e. parameters of regulators, go from the need to search for solutions to the Bellman-Isaacs equation to an equation of the Riccati type with state-dependent parameters. The synthesized controls provide the SDC-model with the property of asymptotic stability and make it possible to determine the ratio of the constraints imposed on the controls, under which the condition for the existence of a differential game with zero sum is ensured. The main problem of implementing optimal control is related to the problem of finding a solution to the Riccati equation with state-dependent parameters at the rate of operation of the object. To solve this equation, a suboptimal control method with quasi-stationary values of the parameters is proposed. An estimate of the discrepancy between optimal and suboptimal solutions is given. Example will be provided to illustrate the effectiveness and of FRE technique for design of nonlinear systems based feedback controllers.

About the authors

Ladjal Brahim

National Research University Higher School of Economics

Author for correspondence.
Email: thehay89@gmail.com

Graduate student, Moscow Institute of Electricians and Mathematics

Russian Federation, Moscow

References

  1. Isaacs R. Differential Games. – M.: Mir, 1967. – 480 p. [Isaacs, R. Differential Games. – N.Y.: John Wiley and Sons, 1965.]
  2. Pontryagin L.S. On linear differential games. 1 // Reports of the Academy of Sciences of the USSR. – 1967. – Vol. 174. – No. 6. – pp. 1278-1280.
  3. Pontryagin L.S. On linear differential games. 2 // Reports of the USSR Academy of Sciences. 1967. – Vol. 175. – No. 4. – pp. 764-766.
  4. Mishchenko E.F. About some game tasks of pursuit and evasion from a meeting // Automation and telemechanic. – 1972. – No. 9. – pp. 24-30.
  5. Pshenichny B.N. Necessary conditions ofextremum. – M.: Nauka, 1969. – 150 p.
  6. Krasovsky N.N., Subbotin A.I. Positional differential games. M.: Nauka, 1974. – 455 p.
  7. A. Bryson, Ho Yu-Shi. Applied Theory of optimal Control. Moscow: Mir Publishing House, 1972. 544 p.
  8. Bellman R., Angel E. Dynamic programming, and partial differential equations. – Moscow: Mir Publishing House, 1974. 207 p.
  9. Afanasyev V.N. Mathematical theory of control of nonlinear continuous dynamic systems. Moscow: KRASAND. 2020. – 480 p.
  10. Atans M. Falb P.L. Optimal control. M.: Mechanical Engineering. 1968. 764 p.
  11. J.R. Cloutier, K.N. D’Souza and K.P. Mrachek. Nonlinear regulation and nonlinear control of Hinf using the state-dependent Riccati equation method. Part 1 theory. In Proceedings of the First International Conference on Nonlinear Problems in Aviation and Aerospace, Daytona Beach, Florida, 1996
  12. Doyle J., Kuan Y., Prima J., Freeman R., Murray R. and Krstic M. Nonlinear Control: Comparisons and Case studies. In notes from a seminar on nonlinear control held at the American Control Conference, Albuquerque, New Mexico, 1998
  13. Fedorenko R.P. Approximate solution of optimal control problems. M.: Nauka, 1978. 487 p.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

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».