О задаче управления нелинейной системой второго порядка посредством дискретного управления в условиях воздействия помехи

 pdf (200K)

Рассматривается задача приведения траектории в окрестность нуля в условиях воздействия помехи в терминах дифференциальной игры преследования. Динамика описывается нелинейной автономной системой дифференциальных уравнений второго порядка. Множество значений управлений преследователя является конечным, убегающего (помехи) — компакт. Целью управления, то есть целью преследователя, является приведение, в рамках конечного времени, траектории в любую наперед заданную окрестность нуля вне зависимости от действий помехи. Для построения управления преследователю известны только фазовые координаты и значение скорости в некоторые дискретные моменты времени и неизвестен выбор управления помехи. Получены условия существования множества начальных положений, из каждой точки которого происходит поимка в указанном смысле. Причем это множество содержит некоторую окрестность нуля. Выигрышное управление строится конструктивно и имеет дополнительное свойство, указанное в теореме. Кроме того, получена оценка времени приведения скорости из одной заданной точки в окрестность другой заданной точки в условиях воздействия помехи.

Ключевые слова: дифференциальная игра, нелинейные динамические системы, управление, помеха
Цитата: Вестник Удмуртского университета. Математика. Механика. Компьютерные науки, 2024, т. 34, вып. 3, с. 435-448
DOI: 10.35634/vm240308

On the problem of controlling a second-order nonlinear system by means of discrete control under disturbance

The problem of bringing a trajectory to a neighborhood of zero under disturbance is considered in terms of a differential pursuit game. The dynamics are described by a nonlinear autonomous system of second-order differential equations. The set of values of the pursuer's controls is finite, and that of the evader (disturbance) is compact. The goal of the control, that is, the goal of the pursuer, is to bring, within a finite time, the trajectory to any predetermined neighborhood of zero, regardless of the actions of the disturbance. To construct the control, the pursuer knows only the phase coordinates and the value of the velocity at some discrete moments of time and the choice of the disturbance control is unknown. Conditions are obtained for the existence of a set of initial positions, from each point of which a capture occurs in the specified sense. Moreover, this set contains a certain neighborhood of zero. The winning control is constructed constructively and has an additional property specified in the theorem. In addition, an estimate of the time required to bring the speed from one given point to the neighborhood of another given point under disturbance conditions was obtained.

Keywords: differential game, nonlinear dynamic systems, control, disturbance
Citation in English: Vestnik Udmurtskogo Universiteta. Matematika. Mekhanika. Komp'yuternye Nauki, 2024, vol. 34, issue 3, pp. 435-448

Журнал индексируется в Web of Science (Emerging Sources Citation Index)

Журнал индексируется в Scopus

Журнал входит в базы данных zbMATH, MathSciNet

Журнал включен в базу данных Russian Science Citation Index (RSCI) на платформе Web of Science

Журнал включен в перечень ВАК.

Электронная версия журнала на Общероссийском математическом портале Math-Net.Ru.

Журнал включен в Crossref