Стабилизация управляемых линейных систем импульсами первого порядка

Abstract

Рассмотрены задачи управления и стабилизации линейных динамических систем, управляемых лишь с помощью импульсов первого порядка. Показано, что при таких управляющих воздействиях сохраняется ранговое условие управляемости Калмана для линейных систем. Для двумерных систем построено импульсное управление с обратной связью, которое обеспечивает асимптотическую устойчивость положения равновесия. Доказано, что такое управление является оптимальным по количеству скачков траектории.

В роботi розглядаються задачi керування та стабiлiзацiї лiнiйних динамiчних систем, що керуються лише iмпульсами першого порядку. Показано, що рангова умова керованостi Калмана для лiнiйних систем зберiгається при обмеженнi класу припустимих керувань за рахунок виключення неперервних керувань. Для двовимiрних систем побудовано iмпульсне керування зi зворотним зв’язком, що забезпечує асимптотичну стiйкiсть стану рiвноваги. Доведено, що таке керування є оптимальним за кiлькiстю стрибкiв траєкторiї.

In the paper, control and stabilization problems are considered for linear systems controlled by first-order impulses only. It is shown that the Kalman rank condition for linear systems remains to be true when the class of admissible controls is reduced by excluding continuous controls. For two-dimensional systems, the impulsive feedback control ensuring asymptotic stability of the equilibrium is constructed. It is proved that this control is optimal with respect to the number of trajectory jumps.