Характеристики инвариантности множества достижимости управляемой системы
Л. И. Родина,
А. Х. Хаммади Удмуртский государственный университет, 426034, Россия, г. Ижевск, ул. Университетская, 1
Аннотация:
Изучаются характеристики, связанные с инвариантностью или слабой инвариантностью заданного множества $\mathfrak M\doteq\bigl\{(t,x)\in [0,+\infty)\times\mathbb R^n: x\in M(t)\bigr\}$ относительно управляемой системы
$\dot x=f(t,x,u)$ на конечном промежутке времени. Одной из таких характеристик является относительная частота
${\rm freq}_{[\tau,\tau+\vartheta]}(D,M)$ поглощения множества достижимости
$D(t,X)$ данной системы множеством
$\mathfrak M$ на отрезке
$[\tau,\tau+\vartheta],$ равная отношению меры Лебега тех
$t$ из
$[\tau,\tau+\vartheta],$ при которых
$D(t,X)\subseteq M(t),$ к длине данного отрезка. Другая характеристика, ${\rm freq}_{\vartheta}(D,M)\doteq\inf\limits_{\tau\geqslant\,0}\, {\rm freq}_{[\tau,\tau+\vartheta]}(D,M)$ отображает свойство равномерности пребывания множества достижимости
$D(t,X)$ в множестве
$\mathfrak M$ на отрезке заданной длины
$\vartheta.$ Доказаны теоремы об оценке и вычислении этих характеристик для различных многозначных функций
$M(t)$ и
$D(t,X).$ В частности, получены равенства для нахождения
${\rm freq}_{T}(D,M)$ для функции
$M(t),$ периодической с периодом
$T$ и функции
$D(t,X),$ которая при всех
$t\geqslant 0$ удовлетворяет включению
$D(t+T,X)\subseteq D(t,X).$ Рассмотрены примеры вычисления и оценок данных характеристик.
Ключевые слова:
управляемые системы, дифференциальные включения, множество достижимости.
УДК:
517.958, 530.145.6
MSC: 34H05,
34H99,
93C10 Поступила в редакцию: 31.03.2016