On Some Properties of Sets of Bounded Controllability for Stationary Linear Discrete Systems with Total Control Constraints

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

We consider the problem of constructing reachable sets, i.e., sets of terminal states into which a system can be transferred from the origin in a fixed time, and 0-controllability sets, i.e., sets of initial states, from which a system can be transferred to the origin in a fixed time, for stationary linear discrete systems with a total control constraint. The representation of reachable and 0-controllable sets as linear transformations of superellipsoidal sets of finite and infinite dimensions is proved. A constructive method for describing the desired sets based on the apparatus of supporting half-planes is proposed, including for the limit sets of reachability and controllability. In the case of Euclidean spaces, the description is obtained explicitly. Examples are given. For a three-dimensional satellite motion control system in a near-circular orbit, reachability sets are modeled.

Sobre autores

D. Ibragimov

Moscow Aviation Institute (National Research University), 125080, Moscow, Russia

Email: rikk.dan@gmail.com
Россия, Москва

A. Sirotin

Moscow Aviation Institute (National Research University), 125080, Moscow, Russia

Autor responsável pela correspondência
Email: asirotin2@yandex.ru
Россия, Москва

Bibliografia

  1. Пропой А.И. Элементы теории оптимальных дискретных процессов. М.: Наука, 1973. 256 с.
  2. Ибрагимов Д.Н., Сиротин А.Н. О задаче оптимального быстродействия для линейной дискретной системы с ограниченным скалярным управлением на основе множеств 0-управляемости // АиТ. 2015. № 9. С. 3–30.
  3. Ибрагимов Д.Н., Сиротин А.Н. О задаче быстродействия для класса линейных автономных бесконечномерных систем с дискретным временем и ограниченным управлением // АиТ. 2017. № 10. С. 3–32.
  4. Ибрагимов Д.Н. О задаче быстродействия для класса линейных автономных бесконечномерных систем с дискретным временем, ограниченным управлением и вырожденным оператором // АиТ. 2019. № 3. С. 3–25.
  5. Сиротин А.Н., Формальский А.М. Достижимость и управляемость дискретных систем при ограниченных по величине и импульсу управляющих воздействиях // АиТ. 2003. № 12. С. 17–32.
  6. Берендакова А.В., Ибрагимов Д.Н. Метод построения и оценивания асимптотических множеств управляемости двумерных линейных дискретных систем с ограниченным управлением // Электрон. журн. Тр. МАИ. 2022. № 126. Доступ в журн. http://trudymai.ru/published.php.
  7. Костоусова Е.К. О внешнем полиэдральном оценивании множеств достижимости в “расширенном” пространстве для линейных многошаговых систем с интегральными ограничениями на управление // Вычислительные технологии. 2004. Т. 9. № 4. С. 54–72.
  8. Gayek J.E., Fisher M.E. Approximating Reachable Sets for n-Dimensional Linear Discrete Systems // IMA J. Mathematical Control and Information. 1987. V. 4. № 2. P. 149–160.
  9. Ибрагимов Д.Н., Осокин А.В., Сиротин А.Н., Сыпало К.И. О свойствах предельных множеств управляемости для класса неустойчивых линейных систем с дискретным временем и -ограничениями // Изв. РАН. ТиСУ. 2022. № 4. С. 3–21.
  10. Tobler W.R. Superquadrics and Angle-Preserving Transformations // IEEE-CGA. 1981. V. 1. № 1. P. 11–23.
  11. Tobler W.R. The Hyperelliptical and Other New Pseudo Cylindrical Equal Area Map Projections // J. Geophy-sical Research. 1973. V. 78. № 11. P. 1753–1759.
  12. Рокафеллар Р. Выпуклый анализ. М.: Мир, 1973. 471 с.
  13. Половинкин Е.С., Балашов М.В. Элменты выпуклого и сильно выпуклого анализа. М.: Физматлит, 2004. 440 с.
  14. Boyd S., Vandenberghe L. Convex optimization. Cambridge: Cambridge university press, 2004. 716 p.
  15. Колмогоров А.Н., Фомин С.В. Элементы теории функций и функционального анализа. М.: Физматлит, 2012. 570 с.
  16. Данфорд Н., Шварц Дж. Т. Линейные операторы. Т. 2. Спектральная теория. Самосопряженные операторы в гильбертовом пространстве. М.: Мир, 1966. 663 с.
  17. Каменев Г.К. Численное исследование эффективности методов полиэдральной аппроксимации выпуклых тел. М.: Вычислительный центр РАН, 2010. 119 с.
  18. Sonnevend G. Asymptotically Optimal, Sequential Methods for the Approximation of Convex, Compact Sets in R-n in the Hausdorff Metrics // Colloquia Math. Soc. Janos Bolyai. 1980. V. 35. № 2. P. 1075–1089.
  19. Gainanov D.N., Chernavin P.F., Rasskazova V.A. Convex Hulls in Solving Multiclass Pattern Recognition Problem // Lecture Notes in Computer Science. 2020. V. 12096. P. 390–401.
  20. Хорн Р., Джонсон Ч. Матричный анализ. М.: Мир, 1989. 667 с.
  21. Lancaster P., Rodman L. The Algebraic Riccati Equation. Oxford: Clarendon Press, 1995. 477 p.
  22. Малышев В.В., Красильщиков М.Н., Бобронников В.Т. Спутниковые системы мониторинга. Анализ, синтез и управление. М.: МАИ, 2000. 568 с.
  23. Зорич В.А. Математический анализ. Ч. I. М.: Наука, 1981. 544 с.
  24. Householder A.S. The Theory of Matrices in Numerical Analysis. Waltham: Blaisdell, 1964. 257 p.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2.

Baixar (87KB)
3.

Baixar (90KB)
4.

Baixar (57KB)
5.

Baixar (58KB)
6.

Baixar (88KB)
7.

Baixar (81KB)
8.

Baixar (85KB)
9.

Baixar (55KB)
10.

Baixar (658KB)

Declaração de direitos autorais © Д.Н. Ибрагимов, А.Н. Сиротин, 2023