Тысяча полезных мелочей    

КРИТЕРИЙ СУЩЕСТВОВАНИЯ ОБЩЕЙ КВАДРАТИЧНОЙ ФУНКЦИИ ЛЯПУНОВА МНОЖЕСТВА ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ ВТОРОГО ПОРЯДКА

КРИТЕРИЙ СУЩЕСТВОВАНИЯ ОБЩЕЙ КВАДРАТИЧНОЙ ФУНКЦИИ ЛЯПУНОВА МНОЖЕСТВА ЛИНЕЙНЫХ СИСТЕМ ВТОРОГО ПОРЯДКА

Пакшин П.В. Поздяев В.В. Статья в формате PDF 144 KB Многие задачи современной теории управления приводят к необходимости установления условий разрешимости системы матричных неравенств Ляпунова

      (1)

где  - заданные квадратные матрицы размера . Приведем некоторые из них: задача нахождения общей функции Ляпунова линейных систем, задача анализа устойчивости системы случайной структуры при неизвестных вероятностях перехода, устойчивость систем, описываемых дифференциальными включениями. Вопрос о разрешимости системы неравенств Ляпунова играет в этих задачах такую же роль, как и вопрос о разрешимости уравнения Ляпунова при исследовании устойчивости обычных линейных систем.

Для численного решения задач подобного рода созданы эффективные программные средства. В то же время аналитические результаты в данной области крайне малочисленны по причине высокой сложности проблемы, и, к тому же, имеют ограниченное применение.

Авторами предложен подход, позволяющий получить аналитические условия существования общей функции Ляпунова для конечного множества линейных систем второго порядка. Рассмотрим множество линейных систем, описываемых стохастическими дифференциальными уравнениями Ито

    (2)

где  - стандартный винеровский процесс с приращениями, не зависящими от начального состояния системы. Требуется найти условия, при которых квадратичная форма  является общей стохастической функцией Ляпунова для всех систем (2). Эти условия сводятся к условиям разрешимости системы неравенств более общего вида, чем (1), относительно матрицы  :

     (3)

Приведенные далее результаты относятся также и к задаче о существовании общей стохастической функции Ляпунова в виде квадратичной формы для множества дискретных систем

где  - стандартный дискретный гауссовский белый шум, не зависящий от начального состояния системы. Соответствующие линейные матричные неравенства имеют вид

     (4)

Пусть ,   - линейные матричные неравенства вида (3) или (4). Пусть   - матрицы  из соотношения

где . Важную роль в приведенных далее результатах играет выпуклая линейная комбинация матриц :

Теорема 1. Система двух или трех матричных неравенств

 имеет решение  тогда и только тогда, когда выполняются следующие условия:

  • каждое из неравенств имеет решение ;
  • не существует вырожденной выпуклой линейной комбинации матриц , .

Теорема 2. Система из более трех матричных неравенств  , , имеет решение  тогда и только тогда, когда имеют общее решение любые три из этих неравенств.

Проверка существования вырожденной выпуклой линейной комбинации для двух или трех неравенств осуществляется с помощью следующих теорем.

Теорема 3. Если при  выполняется первое условие теоремы 1, то вырожденная выпуклая линейная комбинация матриц  и  существует тогда и только тогда, когда полином

 имеет вещественный положительный корень.

Теорема 4. Если при  выполняется первое условие теоремы 1, то вырожденная выпуклая линейная комбинация матриц ,  и  существует тогда и только тогда, когда верно хотя бы одно из следующих утверждений:

  • неравенства и не имеют общего решения;
  • полином имеет нули в первом квадранте

.

Рассмотренные задачи - это задачи анализа. Не меньший интерес представляют проблемы синтеза, в которых нужно найти закон управления, обеспечивающий одновременную стабилизацию семейства систем

    (5)

В этом случае мы приходим к следующей задаче: найти матрицы  и  такие, что

Данная задача не является тривиальным обобщением рассмотренной выше, но есть уверенность в том, что предложенный подход позволит получить конструктивное ее решение.

Задача одновременной стабилизации стохастических систем приводит к матричным неравенствам более сложного вида:

  (6)

Подобные линейные неравенства повышенной размерности возникают и в других задачах теории управления, в частности, при исследовании систем с запаздыванием.

Таким образом, предполагаются следующие этапы дальнейшего исследования в данном направлении:

  • Получение аналитических критериев существования решения задачи одновременной стабилизации систем вида (5).
  • Получение аналитических критериев существования решения задач, приводящих к линейным матричным неравенствам повышенной размерности, в частности, к неравенству (6) в задаче одновременной стабилизации стохастических систем.

Работа выполнена при частичной финансовой поддержке РФФИ (грант 02-01-00220) и федерального агентства по образованию (грант А04-2.8-947)



ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД

ХИМИЧЕСКОЕ ЗАГРЯЗНЕНИЕ ПРИРОДНЫХ ВОД Статья в формате PDF 253 KB...

26 09 2026 12:16:54

ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙ

ЦИФРОВАЯ ОБРАБОТКА ИЗОБРАЖЕНИЙ Статья в формате PDF 261 KB...

24 09 2026 0:15:12

Проблемы планирования в российских компаниях

Проблемы планирования в российских компаниях Статья в формате PDF 119 KB...

23 09 2026 8:40:54

ЮРИДИЧЕСКАЯ ПРИРОДА «ЗОЛОТОЙ АКЦИИ»

ЮРИДИЧЕСКАЯ ПРИРОДА «ЗОЛОТОЙ АКЦИИ» Статья в формате PDF 106 KB...

20 09 2026 11:18:24

БОДРОВА ТАМАРА НИКОЛАЕВНА

БОДРОВА ТАМАРА НИКОЛАЕВНА Статья в формате PDF 156 KB...

17 09 2026 5:42:56

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ МЕТАДАННЫХ ДЛЯ ПУБЛИКАЦИЙ ПО БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ В СЕМАНТИЧЕСКОМ ВЕБЕ

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ МЕТАДАННЫХ ДЛЯ ПУБЛИКАЦИЙ ПО БИОЛОГИИ И МЕДИЦИНЕ В СЕМАНТИЧЕСКОМ ВЕБЕ В работе показано как, используя концептуальный язык «Бинарная Модель Знаний», можно представлять метаданные для публикаций по биологии медицине в Семантическом Вебе. Представление метаданных дается в форме соответствующих онтологий. ...

13 09 2026 3:19:25

РОМАШОВ РОБЕРТ ВАСИЛЬЕВИЧ

РОМАШОВ РОБЕРТ ВАСИЛЬЕВИЧ Статья в формате PDF 174 KB...

31 08 2026 15:59:14

МОРФОЛОГИЯ МИОМЕТРИЯ МАТКИ ПЕРВОРОДЯЩИХ ЖЕНЩИН ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ РОДОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

МОРФОЛОГИЯ МИОМЕТРИЯ МАТКИ ПЕРВОРОДЯЩИХ ЖЕНЩИН ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ РОДОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ На биопсийном материале матки семнадцати первородящих женщин в возрасте от 20 до 38 лет с нормальной или аномальной родовой деятельностью проводили количественное светооптическое изучение строения миометрия. Оценили тканевой состав, клеточный состав и число гладкомышечных клеток в поле зрения микроскопа. Показали, что основными компонентами миометрия являются гладкомышечные волокна, элементы соединительной ткани и микрососудистого русла. Гладкомышечные клетки демонстрировали разное сродство к толуидиновому синему, и на основании этого они были условно поделены на светлые, темные и промежуточные клетки. Выявлены межгрупповые вариации всех оцененных количественных параметров. ...

27 08 2026 15:21:37

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВИДЕОРОЛИКОВ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВИДЕОРОЛИКОВ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ Статья в формате PDF 244 KB...

26 08 2026 13:29:56

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГИДРООЧИСТКИ МАСЕЛ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ПРОЦЕССА ГИДРООЧИСТКИ МАСЕЛ Статья в формате PDF 126 KB...

23 08 2026 10:25:31

Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::