КЕРУВАННЯ ПУЧКОМ ТРАЄКТОРIЙ ЛIНIЙНОЇ ДИСКРЕТНОЇ СИСТЕМИ ЗI СКIНЧЕННИМИ МНОЖИНАМИ ПОЧАТКОВИХ I КIНЦЕВИХ СТАНIВ
DOI:
https://doi.org/10.20998/2222-0631.2023.01.23Ключові слова:
дискретна система, функція керування, керованість, пучок траєкторій, термінальне керування, псевдообернена матриця, система лінійних рівняньАнотація
В статті пропонується дослідження задачі керування пучком траєкторії лінійної дискретної системи. Задача керування пучком траєкторій виникає в прикладних задачах, для яких характерними ознаками є детермінована невизначеність початкових умов системи, керування групою об’єктів подібної природи тощо. До таких задач, зокрема, належать задачі керування пучком заряджених частинок. В постановці задачі, яка досліджується в статті, функція керування є скалярною, множина початкових станів i множина кінцевих станів містять скінченну кількість елементів. При цьому система є цілком керованою. Задача полягає в знаходженні керування, яке переводить систему з множини початкових умов в множину кінцевих станів. В статті задача керування пучком траєкторій зводиться до задачі термінального керування лінійною дискретною системою вищої розмірності. При цьому одержана система має блочну структуру. Такий підхід є новим. Використовуючи формулу, яка встановлює залежність між початковим i кінцевим станом дискретної системи, задачу термінального керування зведено до задачі знаходження розв’язку системи лінійних алгебраїчних рівнянь. Використовуючи структуру матриці системи, а також вигляд загального розв’язку системи лінійних алгебраїчних рівнянь, одержано загальний розв’язок задачі термінального керування. Застосовуючи властивості псевдооберненої матриці, встановлено умови існування розв’язку i функцію, яка є загальним розв’язком задачі керування пучком траєкторій. Одержаний в статті результат має алгоритмічне спрямування.
Посилання
Kirichenko N. F., Lepekha N. P. Application of pseudoinverse and projection matrixes to study control, observation, and identification problems. Cybernetics and Systems Analysis. 2002, vol. 38, no. 4, pp. 568–585. https://doi.org/10.1023/A:1021110319693.
Kirichenko N. F., Matvienko V. T. General solution of terminal control and observation problems. Cybernetics and Systems Analysis. 2000, vol. 36, no. 2, pp. 219–228. https://doi.org/10.1007/BF02678668.
Kirichenko N. F., Lepekha N. P. Perturbation of pseudo-inverse and projective matrices and their application for identification of linear and nonlinear relations. Journal of Automation and Information Sciences. 2001, vol. 33(3), pp. 1–16. https://doi.org/10.1615/JAutomatInfScien. v33.i3.10.
Matvienko V. T., Pichkur V. V., Cherniy D. I., Demkivs'kyy E. O. Zagal'nyy rozv"yazok terminal'nogo keruvannya liniynoyi dyskretnoyi systemy [General solution of terminal control of a linear discrete system]. Zhurnal obchyslyuval'noyi ta prykladnoyi matematyky [Journal of Computing and Applied Mathematics]. 2022, vol. 2, pp. 83–90.
Garashhenko F. G., Verchenko A. P. Neobkhidni umovy optymal'nosti dlya odnieyi zadachi optymizatsiyi puchkivtraektoriy dyskretnykh protsesiv [Necessary conditions of optimality for a problem of optimization of bundle of trajectories of discrete processes]. Visnyk Kyyivs'kogo universytetu. Kibernetyka [Bulleting of Kyiv University. Cybernetics]. 2001, vol. 2, pp. 1–12.
Garashhenko F. G., Bublyk B. M. Rozvytok metodiv praktychnoyi stiykosti ta yikh vykorystannya dlya yikh analizu, otsinky I optymizatsiyi dynamiky puchkiv [Development of practical stability methods and their use to analysis, evaluation and optimization of bunch dynamics]. Visnyk Kyyivs'kogo universytetu. Kibernetyka [Bulleting of Kyiv University. Cybernetics]. 2000, vol. 1, pp. 4–17.