Реферат: Теория управления

Функция f(t) отображающая в некоторое метрическое пр-во с метрикой называется измеримой, если праобраз любого шара есть мн-во измеримое.

12. Интеграл от многоз­начного отображения. Теорема о непрерывности от многозначного отоб­ражения.

F-многозначное отображение, такое что F: I, где , -замкнутое, ограниченное, не пустое, компактное множество.

Интегралом от многозначного отображения на отрезке I называется множество G (G) вида: . Это мн-во значений интеграла по всем однозначным ветвям отображения

F(t) .

Теорема 3: Пусть многоз­начное отображение F(t) измеримо и удовлетворяет условию: , где k(t)- скалярная функция, интегрируемая по Лебегу на отрезке I и измерима, тогда непрерывна на отр. I .

Опорная функция , где F, .

13. Теоремы 1, 2 о других видах многозначных отображений.

F-многозначное отображение, такое что F: I, где , -замкнутое, ограниченное, не пустое, компактное множество.

Интегралом от многозначного отображения на отрезке I называется множество G (G) вида: . Это мн-во значений интеграла по всем однозначным ветвям отображения

F(t) .

Теорема 1: Пусть многозначное отображение F(t) измеримо и удовлетворяет условию: , где k(t)- скалярная функция, интегрируемая по Лебегу на отрезке I и измерима, тогда G является не пустым, компактным множеством в пространстве , и выпукло.

Теорема 2 : Пусть многозначное отображение F(t) измеримо и удовлетворяет условию: , где k(t)- скалярная функция, интегрируемая по Лебегу на отрезке I и измерима, тогда опорная функция .

14. Линейная задача быстродействия. Определение абс. непрерывной функции. Теорема Каратеодори.

Рассматриваем динамический объект, поведение которого описывается системой (1) , x- n-мерный вектор, , A-матрица nxn, u имеет ту же размерность, что и , .Задано , u: I и полагается, что u(t) измеримо и - где k(t) скалярная функция интегрируемая по Лебегу на отрезке I .Функция u(t)- называется допустимым управлением, если измерима и является однозначной ветвью (2) u(t)U(t) - ограничения на управления . В фазовом пространстве заданы два не пустых множества . Допустимое управление u(t) на отр.I осуществляете переход из начального мн-ва в конечное множество , если существует решение уравнения (1), удовлетворяющее граничным условиям (4) и . Цель управления- перевод динамический объекта из в , а качество определяет функционал. Таким функционалом явл. время, следовательно

задача быстродействия заключается в нахождении такого допустимого управления, которое осуществляет переход из множества в за наименьшее время. (4).

Рассмотрим систему линейных дифференциальных уравнений: , , где u известное . Решение задачи Коши записывается в виде: , оно справедливо, если u- непрерывная.

Вычислим (это следует из ).

Определение: Функцию x(t) наз. абсолютно непрерывной на отр. I, если ее производная существует для почти всех t, принадлежащих I, интегрируемая по Лебегу производная и выполняется условие: .

Если имеем измеримое допустимое управление u(t), то решение системы (1) также можно определить с помощью формулы Коши, но в этом случае x(t) не будет непрерывно дифференцируема, а будет абсолютно непрерывной.

Теорема Каратеородори: Если функция u(t) интегрируемая по Лебегу на отр. I, то для любого начального значения существует и при том единое абс. непрерывное решение задачи Коши, которая задается формулой Коши.

15. Множество достижи­мости и его свойства.

Рассматриваем динамический объект, поведение которого описывается системой (1) , x- n-мерный вектор, , A-матрица nxn, u имеет ту же размерность, что и , .Задано , u: I и полагается, что u(t) измеримо и - где k(t) скалярная функция интегрируемая по Лебегу на отрезке I .Функция u(t)- называется допустимым управлением, если измерима и является однозначной ветвью (2) u(t)U(t)- ограничения на управления . В фазовом пространстве заданы два не пустых множества. Допустимое управление u(t) на отр.I осуществляете переход из начального мн-ва в конечное множество , если существует решение уравнения (1), удовлетворяющее граничным условиям (4) и . Цель управления- перевод динамический объекта из в , а качество определяет функционал. Таким функционалом явл. время, следовательно

задача быстродействия заключается в нахождении такого допустимого управления, которое осуществляет переход из множества в за наименьшее время. (4).

Введем понятия мн-ва достижимости: -это множество все точек фазового пространства , в котором можно перейти на отр. из начального множества по решениям (1) при всех допустимых значениях управления u(t) в момент времени .

Рассмотрим свойства множества достижимости:

1) Используем формулу Коши: , -интеграл от многозначного отображения. Доказательство непосредственно подстав­ле­нием в уравн (1).

2) Множество достижимости является не пустым, компактным подмножеством пр-ва . .

Доказательство следует из формулы Коши и 1-ой теоремы для интеграла многозначных отображений.