Задачи о наихудших воздействиях на многомассовую упругую систему

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

В данной работе предложен аналитический подход к синтезу наихудших внешних воздействий для линейных динамических систем, описываемых системой обыкновенных дифференциальных уравнений. Исследование проводится для трёх классических функциональных пространств ($L_2$, $L_{\infty}$, $L_1$) на фиксированном временном интервале, что соответствует задачам поиска воздействия с ограниченной энергией, ограниченной амплитудой и ограниченным импульсом. В качестве объекта анализа выбраны линейные упругие механические системы, что позволяет наглядно интерпретировать результаты. Для количественной оценки получаемых решений вводится специальный унифицированный показатель - отношение целевого выхода системы (например, максимального отклонения) к $L_p$-норме воздействия (нормированный отклик системы). В представленной работе получены явные аналитические выражения для наихудших воздействий и соответствующих им  значений показателей. Показана взаимосвязь между показателями, полученными для различных классов воздействий. Приведены результаты численного моделирования для систем с одной и несколькими степенями свободы, представляющие собой цепочки материальных точек, соединённых упругими и диссипативными элементами между собой и подвижным основанием.

Об авторах

Полина Павловна Ткаченко

Научно-технологический университет «Сириус»

Email: PTkachen@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-5132-234X

младший научный сотрудник направления «Математическая робототехника»

Россия, 354340, Россия, Федеральная территория «Сириус», Олимпийский проспект, д. 1

Дмитрий Владимирович Баландин

Научно-технологический университет «Сириус»

Email: dbalandin@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-7727-5924

д.ф.-м.н., профессор направления «Математическая робототехника»

Россия, 354340, Россия, федеральная территория «Сириус», Олимпийский проспект, д. 1

Татьяна Владимировна Рябикова

Научно-технологический университет «Сириус»

Автор, ответственный за переписку.
Email: tanya.dovid@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-0302-2064

к.ф.-м.н., специалист-исследователь направления «Математическая робототехника»

Россия, 354340, Россия, Федеральная территория «Сириус», Олимпийский проспект, д. 1

Список литературы

  1. Булгаков Б. В. О накоплении возмущений в линейных колебательных системах с постоянными параметрами // Доклады академии наук СССР. 1946. Т. 51, № 5. С. 339–342.
  2. Александров В. В. К задаче Булгакова о накоплении возмущений //Доклады академии наук СССР. Сер. Кибернетика и теория регулирования. 1969. Т. 186. № 3. С. 526—528.
  3. Жермоленко В. Н. О максимальном отклонении линейной системы // Автоматика и телемеханика. 2012. № 7. С. 3–14. doi: 10.1134/S0005117912070016
  4. Zames G. Feedback and Optimal Sensitivity: Model Reference Transformations, Multiplicative Seminorms, and Approximate Inverses. IEEE Transactions on Automatic Control. 1981. Vol. 26, no. 2. P. 301–320. doi: 10.1109/TAC.1981.1102603
  5. Doyle J. C., Glover K., Khargonekar P. P. Francis B. A. State Space Solutions to Standard H₂ and H∞ Control Problems. IEEE Transactions on Automatic Control. 1989. Vol. 34, no. 8. P. 831–847. doi: 10.1109/9.29425
  6. Khargonekar P. P., Nagpal K. M., Poolla K. R. H∞ -Control with Transients. SIAM Journal of Control and Optimization. 1991. Vol. 29, no. 6. P. 1373–1393. doi: 10.1137/0329070
  7. Lu W.W., Balas G. J., Lee E. B. A Variational Approach to H∞ Control with Transients. IEEE Transactions on Automatic Control. 1999. Vol. 44. P. 1875–1879.
  8. Foo Y. K. H∞ Control with Initial Conditions. IEEE Trans. Circuits and Systems. 2006. Vol. 53, no. 9. P. 867–871. doi: 10.1109/TCSII.2006.881807
  9. Iannelli A., Seiler P., Marcos A. Worst-Case Disturbances for Time-Varying Systems with Application to Flexible Aircraft. Journal of Guidance, Control, and Dynamics. 2019. Vol. 42, no. 6. P. 1261–1271. doi: 10.2514/1.G004023
  10. Balandin D. V., Kogan M. M. LMI-based H∞ -optimal control with transients. International Journal of Control. 2010. Vol. 83, no. 8. P. 1664–1673. doi: 10.1080/00207179.2010.487222
  11. Баландин Д. В., Бирюков Р. С., Коган М. М. Оптимальное управление максимальными уклонениями выходов линейной нестационарной системы на конечном интервале времени// Автоматика и телемеханика. 2019. № 10. С. 37–61. doi: 10.1134/S0005231019100027
  12. Balandin D. V., Kogan M. M. Multi-objective Generalized H₂-Control. Automatica. 2019. Vol. 99, no. 8. P. 317–322. doi: 10.1016/j.automatica.2018.10.006

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Ткаченко П.П., Баландин Д.В., Рябикова Т.В., 2026

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 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».