Все выпуски

Работа относится к классической задаче назначения спектра собственных значений. Мы рассматриваем эту задачу в обобщенной постановке. Коэффициенты системы являются блочными матрицами. Требуется построить регулятор, который назначает замкнутой системе заданные блочные матричные коэффициенты характеристического матричного полинома. Для блочных матричных билинейных систем управления получены достаточные условия разрешимости задачи назначения произвольных матричных коэффициентов характеристического матричного полинома, когда коэффициенты системы имеют специальный вид, а именно, матрица состояния является нижней блочной матрицей Фробениуса, а матричные коэффициенты при регуляторе содержат некоторые нулевые блоки. Доказано, что основной результат обобщает соответствующую теорему для блочной матричной линейной системы управления, замкнутой линейной статической обратной связью по выходу. Показано, что достаточные условия не являются необходимыми. Рассмотрены частные случаи. Приведены примеры, иллюстрирующие полученные результаты.

The paper relates to the classical problem of eigenvalue spectrum assignment. We consider this problem in a generalized formulation. The system coefficients are block matrices. It is required to construct a controller that assigns the given block matrix coefficients of the characteristic matrix polynomial to the closed-loop system. For block matrix bilinear control systems, we obtain sufficient conditions for resolving the problem of arbitrary matrix coefficient assignment for the characteristic matrix polynomial when the coefficients of the system have a special form, namely, the state matrix is a lower block Frobenius matrix, and the matrix coefficients at the controller contain some zero blocks. It is proved that, the main result generalizes the corresponding theorem for block matrix linear control system closed-loop by linear static output feedback. It is shown that sufficient conditions are not necessary. Special cases are considered. Examples are presented to illustrate the results.

Для блочных матричных линейных систем управления изучается свойство, обеспечивающее назначение произвольных матричных коэффициентов для характеристического матричного полинома. Это свойство является обобщением свойства назначаемости спектра собственных значений или назначаемости произвольных коэффициентов характеристического полинома, от систем с блочными матрицами со скалярными блоками $(s=1)$ на системы с блочными матрицами с блоками более высоких размерностей $(s>1)$. По сравнению со скалярным случаем $(s=1)$ в блочных случаях более высоких размерностей $(s>1)$ появляются новые особенности, отсутствующие в скалярном случае. Вводятся новые свойства, обеспечивающие назначение произвольных (верхнетреугольных, нижнетреугольных, диагональных) матричных коэффициентов для характеристического матричного полинома. В скалярном случае все описанные свойства эквивалентны друг другу, однако в блочных случаях более высоких размерностей это не так. Устанавливаются импликации между этими свойствами.

For block matrix linear control systems, we study the property of arbitrary matrix coefficient assignability for the characteristic matrix polynomial. This property is a generalization of the property of eigenvalue spectrum assignability or arbitrary coefficient assignability for the characteristic polynomial from system with scalar $(s=1)$ block matrices to systems with block matrices of higher dimensions $(s>1)$. Compared to the scalar case $(s=1)$, new features appear in the block cases of higher dimensions $(s>1)$ that are absent in the scalar case. New properties of arbitrary (upper triangular, lower triangular, diagonal) matrix coefficient assignability for the characteristic matrix polynomial are introduced. In the scalar case, all the described properties are equivalent to each other, but in block matrix cases of higher dimensions this is not the case. Implications between these properties are established.