RUS  ENG
Полная версия
ЖУРНАЛЫ // Труды Института математики и механики УрО РАН // Архив

Тр. ИММ УрО РАН, 2022, том 28, номер 1, страницы 58–73 (Mi timm1882)

Эта публикация цитируется в 5 статьях

Асимптотика решения одной задачи быстродействия с неограниченным целевым множеством для линейной системы в критическом случае

А. Р. Данилинa, О. О. Коврижныхab

a Институт математики и механики им. Н. Н. Красовского Уральского отделения РАН, г. Екатеринбург
b Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б. Н. Ельцина, г. Екатеринбург

Аннотация: В настоящей работе исследована задача оптимального быстродействия для сингулярно возмущенной линейной автономной системы с гладкими геометрическими ограничениями на управление в виде шара и неограниченным целевым множеством:
$$ \left\{ \!\!\!\!\!
\begin{array}{llll} &\dot{x}=y,\,&\ x,\,y\in \mathbb {R}^{2m},\quad u\in \mathbb {R}^{2m},\\[1ex] & \varepsilon^2\dot{y}=Jy+u,&\,\|u\|\leqslant 1,\quad 0<\varepsilon\ll 1,\\[1ex] & x(0)=x^0\neq 0,\quad y(0)=y^0,\\[1ex] & x(T_\varepsilon)=0,\quad T_\varepsilon \longrightarrow \min,& \end{array}
\right. $$
где $ J=\displaystyle\left(
\begin{array}{rr} 0&I_m \\ 0&0\end{array}
\right). $ Основное отличие от ранее рассмотренных систем с быстрыми и медленными переменными заключается в том, что в данном случае матрица при быстрых переменных представляет собой многомерный аналог жордановой клетки второго порядка с нулевым собственным числом и, следовательно, не удовлетворяет стандартному условию асимптотической устойчивости. Доказана разрешимость задачи. Выписана основная система уравнений для нахождения решения. В случае $m=1$ получена и обоснована полная асимптотика в смысле Пуанкаре по асимптотической последовательности $\varepsilon^q\ln^p\varepsilon$, $q\in\mathbb {N}$, $q-1\ge p\in\mathbb {N}\cup\{0\}$ времени быстродействия и вектора, порождающего оптимальное управление.

Ключевые слова: оптимальное управление, задача быстродействия, неограниченное целевое множество, сингулярно возмущенная задача, асимптотическое разложение, малый параметр.

УДК: 517.977

MSC: 93C70, 49N05

Поступила в редакцию: 11.08.2021
Исправленный вариант: 22.11.2021
Принята в печать: 29.11.2021

DOI: 10.21538/0134-4889-2022-28-1-58-73



Реферативные базы данных:


© МИАН, 2024