Синтез управлений нелинейным динамическим объектом с ограниченными возмущениями и использованием SDC-метода
- Авторы: Брахим Л.1
-
Учреждения:
- Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
- Выпуск: Том 73, № 2 (2023)
- Страницы: 90-99
- Раздел: Математическое моделирование
- URL: https://journal-vniispk.ru/2079-0279/article/view/286997
- DOI: https://doi.org/10.14357/20790279230209
- ID: 286997
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Проблема оптимального управления при действии ограниченных возмущений формулируется для класса динамических систем, нелинейные объекты которых представимы в виде объектов с линейной структурой и параметрами, зависящими от состояния. Введенный квадратический функционал позволяет рассматривать поставленную задачу с привлечением методов дифференциальных игр с нулевой суммой. Линейность структуры преобразованной нелинейной системы и квадратичный функционал качества позволяют при синтезе оптимальных управлений, т.е. параметров регуляторов, перейти от необходимости поиска решений уравнения Беллмана-Айзекса к уравнению типа Риккати с параметрами, зависящими от состояния. Синтезированные управления обеспечивают SDC-модели свойство асимптотической устойчивости и позволяют определить соотношение наложенных на управления ограничений, при котором обеспечивается условие существования дифференциальной игры с нулевой суммой. Основная проблема реализации оптимального управления связана с проблемой поиска решения уравнения Риккати с параметрами, зависящими от состояния, в темпе функционирования объекта. Для решения этого уравнения в работе предложен метод субоптимальных управлений с квазистационарными значениями параметров. Дана оценка расхождения оптимального и субоптимального решений. В качестве иллюстрации полученных результатов приведено моделирование поведения нелинейной системы с двумя игроками с открытым горизонтом управления.
Об авторах
Ладжал Брахим
Национальный исследовательский университет «Высшая школа экономики»
Автор, ответственный за переписку.
Email: thehay89@gmail.com
аспирант, Московский институт электрики и математики
Россия, МоскваСписок литературы
- Айзекс Р. Дифференциальныеигры. М.: Мир. 1967. 480 с. [Isaacs, R. Differential Games. – N.Y.: John Wiley and Sons, 1965.]
- Понтрягин Л.С. О линейных дифференциальных играх. 1 // Доклады Академии наук СССР. 1967. Т. 174. № 6. С. 1278–1280.
- Понтрягин Л.С. О линейных дифференциальных играх. 2 // Доклады Академии наук СССР. 1967. Т. 175. № 4. С. 764–766.
- Мищенко Е.Ф. О некоторых игровых задачах преследования и уклонения от встречи // Автоматика и телемеханика. 1972. № 9. С. 24–30.
- Пшеничный Б.Н. Необходимые условия экстремума. М.: Наука, 1969. 150 с.
- Красовский Н.Н., Субботин А.И. Позиционные дифференциальные игры. М.: Наука, 1974. 455 с.
- А. Брайсон, Хо Ю-Ши Прикладная теория оптимального управления. М.: Изд. Мир, 1972. 544 с.
- Беллман Р., Энджел Э. Динамическое программирование и уравнения в частных производных. М.: Изд-во Мир, 1974. 207 с.
- Афанасьев В.Н. Математическая теория управления нелинейными непрерывными динамическими системами. М.: КРАСНАНД. 2020. 480 с.
- Атанс М., Фалб П.Л. Оптимальное управление. М.: Машиностроение. 1968. 764 с.
- J.R. Cloutier, C.N. D’Souza and C.P. Mracek. Nonlinear regulation and nonlinear Hinf control via the state-dependent Riccati equation technique. Part 1 theory. In Proceedings of the First International Conference on Nonlinear Problems in Aviation and Aerospace, Daytona Beach, Florida. 1996
- Doyle J., Huang Y., Prims J., Freeman R., Murray R. and Krstic M. Nonlinear Control: Comparisons and case studies. In Notes from the Nonlinear Control Workshop conducted at the American Control Conference, Albuquerque, New Mexico. 1998.
- Федоренко Р.П. Приближенное решение задач оптимального управления. М.: Наука. 1978. 487 с.
Дополнительные файлы
