20 мая 1999 г.
М.И.Зеликин (Москва, МГУ)
"Топологическая структура оптимального синтеза с четтеринг-управлениями".
Абстракт.
Дается описание фазового портрета оптимального синтеза в зависимости от
порядка особых траекторий как для случая одномерного, так и для случая
многомерного управления в инволютивном и неинволютивном случаях. Рассмотрен
новый класс нелинейных задач с многомерным управлением и с блочной
структурой, каждый блок которых задается неинволютивной системой с одномерным
управлением, в то время как связь между блоками задается инволютивными
соотношениями [1]. Применение принципа максимума Понтрягина позволяет свести
задачу оптимального управления к решению краевой задачи для гамильтоновой
системы дифференциальных уравнений с разрывной правой частью и касательным
скачком. Траекториями с учащающимися переключениями (chattering-траекториями)
называются такие траектории, которые имеют бесконечное число переключений на
конечном интервале времени; переключения накапливаются к точке сопряжения с
особыми траекториями. В случае многомерного управления особые экстремали
образуют стратифицированное многообразие [2]. В окрестности этого
многообразия оптимальный синтез имеет структуру chattering-расслоения с
кусочно-гладкими слоями, заполняемыми оптимальными траекториями с
учащающимися переключениями, над базой, состоящей из особых оптимальных
траекторий. Каждый из стратов базы в свою очередь расслаивается на
chattering-слои над стратом меньшей размерности. Построенная теория
включает технику разрешения особенностей отображения Пуанкаре поверхности
переключения на себя, общие методы построения расслоений со слоями,
заполняемыми траекториями с бесконечным числом переключений, и лагранжевых
подрасслоений таких расслоений, а также конструктивные достаточные условия
оптимальности chattering-синтеза. С помощью разработанных методов решен целый ряд многомерных нелинейных оптимизационных задач прикладного содержания, таких
как: задачи космической навигации, задачи робототехники, математической
экономики, электротехники и др. [3].
[1]. Зеликин М.И., Зеликина Л.Ф. Структура оптимального синтеза в окрестности
особых многообразий для аффинных по управлению задач. Мат.сб. 189 (1998),
33-52.
[2]. Зеликина Л.Ф. Многомерный синтез и теоремы о магистрали в задачах
оптимального управления. В кн. Вероятностные проблемы управления в экономике.
Москва, 1977, с.33-114.
[3]. Zelikin M., Borisov V. Theory of Chattering Control with Applications
to Cosmonautics, Robotics, Economics, and Engineering. Birkhauser, Boston,
1994.
Back