Page 63 - 5637
P. 63

1.  Модель  динаміки  системи  приводиться  до  форми  Коші,  тобто  системі

        диференціальних рівнянь

                                            ⁄
                                             =   ( ,  ,  ),            = 1, … ,  ,


                                                 (  ) =   ,         ∈  .



              2.  Будується функція Гамільтона (4.7) і записуються канонічні рівняння вигляду
        (4.8).

              3.  Аналізується функція   і встановлюється, при якому  ( ) досягається max  .

        Прі цьому отримана функція  ( ) зазвичай залежить від невідомої функції  ( ).

              4.  На підставі канонічних рівнянь будується і вирішується зв'язана система (4.6).

              5.  Обчисливши  функції    ( ),  а  потім  і  оптимальне  управління                       опт ( ),

        вирішимо вихідну систему для функції  ( ).

              Розглянемо  приклади  вирішення  завдань  синтезу  оптимального  управління  за

        допомогою принципу максимуму Понтрягіна.

              Приклад 1. Хай дано рівняння системи



                                             ⁄
                                               =  ,           де | | <         ю
        Потрібно синтезувати оптимальну по швидкодії систему, тобто знайти управління, що

        мінімізує критерій   =   −   =   ,   = 0.
                                     к
                                                к


                                           ⁄
              Позначивши   =    і       =   , отримаємо систему


                                               ⁄
                                                 =   ,             ⁄     =  .



              Функція  Гамільтона    =     +    .  Зв'язана  система  складається  з  наступних


        рівнянь:
                                            ⁄     = 0,          ⁄      = −  .



        Знаходимо    =   ,    =   −      (  ,      –  константи).  Функція  Гамільтона  набирає







        вигляду
                                                =     + (  −    ) .



              Максимум функції   досягатиметься при позитивному доданку (  −    ) , тобто


        при   =          sgn(  −    ). Функція   −     дає рівняння прямої лінії, що пересікає




        вісь   один раз. Отже, оптимальна по швидкодії система виявляється релейною, а само
        управління має два граничні значення                  і −      .
              Приклад 2. Хай об'єкт управління описується рівнянням
                                                       ⁄
                                                  (     ) +   =   ,
   58   59   60   61   62   63   64   65   66   67   68