УДК 517.9
ПРО ДЕКОМПОЗИЦІЮ ДЕСКРИПТОРНИХ СИСТЕМ КЕРУВАННЯ
Анотація. Встановлено умови, за яких складна дескрипторна система керу-вання допускає розклад на більш прості підсистеми.
Стан та вихід системи описано лінійними рівняннями, що є не розв’язаними відносно похідної стану.
Розглянуто два типи розкладів регулярної системи — послідовна декомпозиція та паралельна декомпозиція.
Умови для декомпозиції сформульовано у термінах інваріантних пар підпросторів операторних жмутків,
що складаються із коефіцієнтів системи. Результати проілюстровано прикладом дескрипторної системи,
що описує перехідні процеси у радіотехнічному фільтрі. Здійснено каскадно-паралельну декомпозицію фільтра
четвертого порядку на найпростіші фільтри першого порядку, що містять по одному інерційному елементу.
Ключові слова: дескрипторна система керування, характеристичний жмуток операторів, інваріантна пара підпросторів,
послідовна декомпозиція, паралельна декомпозиція, каскадно-паралельна декомпозиція радіотехнічного фільтра.
ПОВНИЙ ТЕКСТ
Власенко Лариса Андреевна,
доктор техн. наук, професcор, профессор Харьковского национального университета радиоэлектро-ники,
lara@rutrus.com
Руткас Анатолий Георгиевич,
доктор физ.-мат. наук, професcор, профеcсор Харьковского национального университета радиоэлект-роники,
anatoly@rutrus.com
Семенец Валерий Васильевич,
доктор техн. наук, професcор, ректор Харьковского национального университета радиоэлектроники,
valery.semenets@nure.ua
Чикрий Аркадий Алексеевич,
академик НАН Украины, доктор физ.-мат. наук, професcор, заведующий отделом Института кибернетики им. В.М. Глушкова НАН Украины, Киев,
chik@insyg.kiev.ua
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
- Chen B.M., Lin Z., Shamash Y. Linear systems theory: A structural decomposition approach. Boston; Basel; Berlin: Birkhauser, 2004. 421 p.
- Duan G.R. Analysis and design of descriptor linear systems. New York; Dordrecht; Heidelberg; London: Springer, 2010. 494 p.
- Vlasenko L.A., Rutkas A.G., Semenets V.V. Sequential composition and decomposition of descriptor control systems. Journal of Automation and Information Sciences. 2018. Vol. 50, Iss. 9. P. 60–75. http://doi.org/10.1615/JAutomatInfScien.v50.i9.50.
- Rutkas A.G. Spectral methods for studying degenerate differential-operator equations. Journal of Mathematical Sciences. 2007. Vol. 144, Iss. 4. P. 4246–4263. http://doi.org/10.1007/s10958-007-0267-2.
- Vlasenko L.A., Rutkas A.G., Semenets V.V., Chikrii A.A. On the optimal impulse control in descriptor systems. Journal of Automation and Information Sciences. 2019. Vol. 51, Iss. 5. P. 1–15. https://doi.org/10.1615/JAutomatInfScien.v51.i5.10.
- Vlasenko L.A., Rutkas A.G., Semenets V.V., Chikrii A.A. Stochastic optimal control of a descriptor system. Cybernetics and Systems Analysis. 2020. Vol. 56, N 2. P. 204–212. https://doi.org/10.1007/ s10559-020-00236-7.
- Черноусько Ф.Л. Декомпозиция и синтез управления в нелинейных динамических системах. Труды Математического института РАН. 1995. Т. 211. С. 457–472.
- Curtain R.F., Zwart H. An introduction to infinite-dimensional linear systems theory. New York: Springer-Verlag, 1995. 713 p.
- Белинская Ю.С., Четвериков В.Н. Декомпозиция систем и терминальное управление. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Естественные науки. 2017. № 6 (75). C. 103–125. https://doi.org/ 10.18698/1812-3368-2017-6-103-125.
- Калман Р., Фалб П., Арбиб М. Очерки по математической теории систем. Москва: Мир, 1971. 400 с.
- Helton J.W., Ball J.A. The cascade decompositions of a given system vs the linear fractional decompositions of its transfer function. Integral Equations and Operator Theory. 1982. Vol. 5, Iss. 1. P. 341–385. https://doi.org/10.1007/BF01694044.
- Гиллемин Е.А. Синтез пассивных цепей. Москва: Связь, 1970. 720 с.
- Vlasenko L.A. Existence and uniqueness theorems for an implicit delay differential equation. Differential Equations. 2000. Vol. 36, Iss. 5. P. 689–694. http://doi.org/10.1007/BF02754227.
- Vlasenko L. Implicit linear time-dependent differential-difference equations and applications. Mathematical Methods in the Applied Sciences. 2000. Vol. 23, Iss. 10. P. 937–948. https://doi.org/10.1002/1099-1476(20000710)23:10<937::AID-MMA144>3.0.CO;2-B.
- Chikrii G.Ts. Using the effect of information delay in differential pursuit games. Cybernetics and Systems Analysis. 2007. Vol. 43, N 2. P. 233–245. https://doi.org/10.1007/s10559-007-0042-x.
- Vlasenko L.A., Rutkas A.G. Optimal control of a class of random distributed Sobolev type systems with aftereffect. Journal of Automation and Information Sciences. 2013. Vol. 45, Iss. 9. P. 65–76. https://doi.org/10.1615/JAutomatInfScien.v45.i9.60.
- Chikrii, A.A., Chikrii, G.Ts. Game problems of approach for quasilinear systems of general form. Proc. Steklov Institute of Mathematics. 2019. Vol. 304, Iss. 1 Supplement. P. S44–S58. https:// doi.org/10.1134/S0081543819020068.
- Chikrii A.A., Matychyn I.I., Chikrii K.A. Differential games with impulse control. Advances in Dynamic Game Theory. Annals of the International Society of Dynamic Games. Boston: Birkhuser, 2007. Vol. 9. P. 37–55. https://doi.org/10.1007/978-0-8176-4553-3_2.
- Vlasenko L.A., Myshkis A.D., Rutkas A.G. On a class of differential equations of parabolic type with impulsive action. Differential Equations. 2008. Vol. 44, Iss. 2. P. 231–240. https://doi.org/ 10.1134/S0012266108020110.
- Nakonechnyi A.G., Kapustyan E.A., Chikrii A.A. Control of impulse systems in conflict situation. Journal of Automation and Information Sciences. 2019. Vol. 51, Iss. 9. P. 1–11. https://doi.org/ 10.1615/JAutomatInfScien.v51.i9.10.
- Dziubenko K.G., Chikrii A.A. An approach problem for a discrete system with random perturbations. Cybernetics and Systems Analysis. 2010. Vol. 46, N 2. P. 271–281. https://doi.org/10.1007/ s10559-010-9204-3.
- Vlasenko L.A., Rutkas A.G. Stochastic impulse control of parabolic systems of Sobolev type. Differential Equations. 2011. Vol. 47, Iss. 10. P. 1498–1507. http://doi.org/10.1134/S0012266111100132.
- Власенко Л.А., Руткас А.Г., Чикрий А.А. О дифференциальной игре в стохастической системе. Труды Института математики и механики УрО РАН. 2019. Т. 25, № 3. С. 45–61. https://doi.org/10.21538/0134-4889-2019-25-3-45-61.
- Vlasenko L.A., Rutkas A.G. On a differential game in a system described by an implicit differential-operator equation. Differential Equations. 2015. Vol. 51, Iss. 6. P. 798–807. https:// doi.org/10.1134/S0012266115060117.
- Vlasenko L.A., Chikrii A.A. On a differential game in a system with distributed parameters. Proc. of the Steklov Institute of Mathematics. 2016. Vol. 292, Iss. 1 Supplement. P. 276–285. https://doi.org/ 10.1134/S0081543816020243.
- Rutkas A., Vlasenko L. On a differential game in a nondamped distributed system. Mathematical Methods in the Applied Sciences. 2019. Vol. 42, Iss. 18. P. 6155–6164. https://doi.org/10.1002/ mma.5712.