Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Медич Д. Статистически оптимальные линейные оценки и управление

.pdf
Скачиваний:
63
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
13.81 Mб
Скачать

где

to^t^t,

при W(ti)=A.

Отсюда следует, что (VxV(x. t)]' =

=2W(t)x

и

u(t)=—B-i(t)C'(t)W(t)x.

 

 

где

г) Показать, что решение вида V(x,

t)=a(t)+x'ß(t)+x'W(t)x,

a(t)—скалярная

функция

времени,

a ß(0—n-мерная вектор-

функция

времени, приводит к а(0=0 и

ß(Г) =0 для

to^ts^ti.

 

10-2. Если известно произвольное управление u(t),

то по каким

переменным

следует

проводить

операцию

усреднения

в уравнении

(10-3)?

 

 

 

 

 

 

 

 

10-3.

Составить

блок-схему

 

программы решения на ЭВМ задачи

непрерывного стохастического линейного регулятора, включая вы­

числение

критерия качества. Принять шаг вычисления

равным At.

10-4. Полагая, что в

системе

управления

на рис. 10-3

исполь­

зуется

не

оптимальная,

а

произвольная

матрица передачи

обрат­

ной связи

S*(0,

составить

соотношение

или

соотношения,

требуе­

мые для вычисления критерия качества (10-3).

 

 

 

10-5. Каким

образом

следует

изменить формулировку

теоремы

10-1,

если

возмущение системы {а>(0. t~^U\

является

гауссовский

марковским процессом, а не гауссовский белым шумом? Предполо­

жить, что

процесс

{w(t),

t^U}

описывается

соотношением

 

 

 

 

w =

$(t)w

+

l(t)

 

 

 

для

t^to,

где

{|(0.

t^to}—гауссовский

белый

шум, независимый

от

w(tç)),

x(tfs)

и

{v(t),

t^ta},

с нулевым средним

и

матричной

корреляционной

функцией

E [l(t)l,(x)]

Z(t)S(t—т),

где

Z(t)—не­

отрицательно определенная матрица размера рХР- Матрица Ф(і)

размера

рХр непрерывна

для всех

t,

a w(t0) — гауссовский

случай­

ный /7-вектор с

нулевым

средним

и

неотрицательно

определенной

корреляционной

матрицей

E[w(to)w'(to)]=.W(to);

w(to)

не

зависит

от

{v(t),

t^to)

и

известна матрица

E[x(t0)w'(to)]=Y(to)

разме­

ра

пхр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10-6.

Является

ли случайный процесс {x(t),

to^t^tt}

гауссов­

ский марковским, если он описывается дифференциальным уравне­ нием

 

x=F(t)x+G(t)w(t)+C(t)S(t)x(t\t),

 

 

где оптимальная матрица передачи обратной связи

S(t) и

опти­

мальная

текущая оценка x(t\t) известны? Объяснить

ответ.

 

10-7.

Рассмотрим химическую реакцию первого

порядка

вида

(7-70) из примера 7-5, предполагая, что требуется получить кон­ центрацию Со в заданный момент времени Т, управляя процессом

на интервале [0, Т]. Реакция описывается скалярным дифференци­ альным управлением

 

 

х-—ax+u(t)

 

 

 

для 0^.t^T,

где u(t) —управляющая переменная, например расход

сырья, причем

х(0)—гауссовская

случайная

величина с математи­

ческим ожиданием ж ( 0 ) ^ 0 и дисперсией сг2о.

 

 

Концентрация измеряется во время реакции

и измерение мож­

но описать

соотношением

 

 

 

 

 

 

z ( 0 = x ( 0 + " ( 0 .

 

 

 

где {v(t), t^0}

— скалярный гауссовский

белый

шум, независимый

от х(0), с нулевым средним и дисперсией

о^ =

const>0.

430

Выбирая критерий качества вйдй

 

 

У = |х [с0

x (Г)]» + J' а* (0 j

,

где X = const>0, рассчитать

оптимальную

систему

управления ре­

акцией, минимизирующую этот критерий

качества.

 

10-8. Угловую скорость центрифуги м требуется за некоторым определенный интервал времени [0, 7'] сделать равной заданной по­ стоянной величине (Оо. Момент инерции центрифуги относительно ее

оси вращения равен /. Угловая скорость измеряется датчиком ско­ рости с ошибкой, которую можно считать гауссовский белым шу­ мом с нулевым средним. Изменять угловую скорость можно, изме­ няя прикладываемый к центрифуге момент. Предположить, что (ü(0)—гауссовская случайная величина, независимая от ошибки

измерения и имеющая математическое

ожидание шо и

дисперсию

а2о- Принять критерий качества вида

 

 

 

 

т

 

 

 

 

J = Е £ {а 0 — ы (t)}2

+ и2

{t)} dt,

 

 

и

 

 

 

 

где a=consl>0, a u{t)—прикладываемый

момент,

и

рассчитать

систему управления, минимизирующую

J.

Ввести

дополнительные

предположения, если они понадобятся. '

 

 

 

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1-1. Aoki M. Optimization of Stochastic Systems: Topics in Dis­ crete-Time Systems. Academic Press Inc., New York, 1967, [Русский перевод: Аоки M. Оптимизация стохастических систем, M., «Наука»,

1971].

 

 

1-2.

Bryson А. Е. and Но Y. С. Optimization, Estimation

and

Control.

Blais-dell Publishing Company, Inc., Watham. Mass.,

1968.

[Русский перевод: Брайсон A., Xo Ю-Ши. Прикладная теория опти­

мального управления. М., «Мир», 1972]

 

 

 

1-3.

Вису R. S. and Joseph P. D. Filtering for

Stochastic

Process­

es

and

Applications to Guidance. Interscience Publishers, Inc. (John

Wiley and Sons,

Inc.) New York, 1968.

 

 

 

1-4.

Deutsch R. Estimation Theory, Prentice-Hall, Inc. Englewood

Cliffs, New Jersey, 1965.

 

 

 

 

1-5.

Kushner

H. J. Stochastic"

Stability and

Control. Academic

Press Inc., New York, 1967.

 

 

 

 

1-6.

Lee R. С. K. Optimal Estimation, Identification and

Control.

M.

I. T. Press,

Cambridge, Mass.

1964. [Русский

перевод:

Ли P.

Оптимальные оценки, определение характеристик и управление, М., «Наука», 1966].

1-7. Liebelt Р. В. An Introduction to Optimal Estimation. AddisonWesley Publishing Company, Inc., Reading, Mass., ІІ967.

1-8. Sage A. P. Optimal Systems Control. Prentice-Hall, Inc.,

Englewood Cliffs, New Jersey, 1968.

1-9. Tou J. T. Optimal Design of Digital Control Systems. Acade­ mic Press, Inc., New York, 1963.

431

1- 10.

Wonham W. M. Lecture Notes

on

Stochastic

Control. Part 1.

Lecture Notes 67-2.

Division of Applied Mathematics, Brown Univer­

sity, Providence

R. 1., February,

1967.

 

 

 

 

2- 1. DeRuss'o P.

M.,

Roy

R.

J.,

Close

C. M. State Valables for

Engineers. John

Wiley

and

Sons,

Inc.,

New York,

1965.

[Русский

перевод:

Деруссо

П.,

Рой

Р.,

Клоуз

Ч.

Пространство

состояний

в теории

управления. Для инженеров. М., «Недра», 1970].

 

2-2. Zadeh L. A., Desoer С. A. Linear

System Theory. McGraw —

Hill Book

Company,

New York,

1963. [Русский перевод: Заде Л. А.

и Дезоер

Ч. Теория

линейных систем. М., «Наука», 1970].

 

2-3. Kaplan W.

Ordinary

Differential

Equations.

Addison-Wesley

Publishing Company, Inc., Reading,

Mass.,

1960.

 

 

2-4. Bellman

R.

E. Introduction to Matrix Analysis, McGraw — Hill

Book Company, New York, 1960. [Русский перевод: Ьеллман P. Вве­ дение в теорию матриц. М., «Наука», 1969].

2-5. Hildebrand F. В. Methods of Applied Mathematics. 2 nd ed.

Prentice-Hall Inc.,- Englewood

Cliffs,

New Jersey,

1965.

2-6. Coddington fc. A., Levinson N. Theory of

Ordinary Differen­

tial Equations. McGraw-Hill

Book

Company,

New York, 1955.

[Русский перевод: Коддингтон Э. А., Левинсон Н. Теория обыкно­

венных дифференциальных уравнений. М., Изд-во иностр.

лит., 1958].

2-7. Kaiman R. E.

On the General Theory of

Control

Systems.—

Proc. 1st Intern. Congr. Autom. Control. London,

1961, vol.

1, p. 481.

2-8. Kaiman R. E.

Contributions to the Theory of Optimal Con­

trol.— Proc.

Mexico

City Conf.

Ordinary Differential

 

Equations.

Mexico City, 1959. Also: Bol. Soc.

Mat. Mexico,

I960, Ser. 2,

vol. 5,

p. 102.

 

 

 

 

 

 

 

 

2-9. Kaiman R. E.

New Methods in Wiener Fitering Theory. Pro­

ceedings of

the

First,

Symposium on Engineering Applications of Ran­

dom Function Theory and Probability. Jo'hn Wiley

and Sons,

Inc., New

York, 1963, p. 270—388. Also: New Methods and Results

 

in

Linear

Prediction and

Filtering Theory.— Tech. Rept. ѲІ-l, Research

Institute

for Advanced

Studies

(RIAS), Martin Company,

Baltimore,

1961.

2-10. Kaiman R. E. Canonical Structure of Linear Dynamical Sy­ stems. — Proc. Natl. Acad. Soi., 1962, vol. 48, ,p. 596.

2-11. Kaiman R. E. Mathematical Description of Linear Dynamical

Systems.—J. SIAM, 1963, ser. A. vol. 1, p. 152.

2-12. Kaiman R. E., Ho Y. C, Narendra K. S. Controllability of

Linear Dynamical Systems.— Contributions to Differential Equations. John Wiley and Sons, Inc., New York, 1962, vol. 1, p. 189—213.

2-13. Kaiman R. E., Bucy R. S.

New Results in Linear Filtering

and Prediction Theory.— J. Basic Eng.,

1961, vol. 83, p. 95.

 

2-14. Gilbert E. G. Controllability

and Observability

in Multiva­

riable Control Systems — J .

SIAM,

1963, ser. A, vol. 1, p.

128.

 

2-15. Kreindler E., Sarachik P.

E. On the Concepts of Controlla­

bility and Observability of Linear

Systems.—

I E E E

Trans.

Autom.

Control, 1964, vol. AC-9, p.

129.

 

 

 

 

 

 

2- 16*. Гантмахер

Ф.

P.

Теория

матриц.

M.,

«Наука»,

1969.

3- 1. Feller W. An Introduction to Probability and Its Applications.

Vol. I. John Wiley and

Sons,

Inc., New

York, 1950. [Русский перевод:

Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения. Т. 1.

Изд. 2-е. М., «Мир», 1967].

3-2. Feller W. An Introduction to Probability and Its Applications. Vol. II. John Wiley and Sons, Inc., New York, 1966. [Русский nepe-

432

вод: Феллер

В.

Введение в теорию вероятностей и ее

приложения

Т. 2, М., «Мир»,

1967].

 

 

 

 

 

 

 

 

3-3. Гнеденко Б.

В. Курс

теории

 

вероятностей.

Изд. 5-е, М.,

«Наука», Л 969.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3-4. Papoulis A.

Probability, Random Variables and Stochasti"

Processes. McGraw-Hill Book

Company,

New

York, 1965.

 

 

3-5. Parzen E. Modern Probability Theory and Its

Applications.

John Wiley and Sons. Inc. New York, I960.

 

 

 

 

3-6. To же, что [Л. 2-4].

 

 

 

 

 

 

 

 

4- 1. Parzen

E. Stochastic

Processes.

Holden-Day Inc., San Fran­

cisco. 1962.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4-2. To же, что [Л. 3-4].

 

 

 

 

 

 

 

 

4-3. Laning J. H.,

Battin R. H. Random Processes in Automatic

Control. McGraw-Hill

Book Company, New York, 1956. [Русский пе­

ревод: Лэнинг Дж. X., Бэттин Р. Г. Случайные процессы в задачах

автоматического управления. М.. Изд-во иностр. лит., 1961].

 

4-4. Davenport W.

В., Root W.

L. An

Introduction to the Thsorv

of

Random

Signals

and Noise. McGraw-Hill Book Company, New

York, 1958.

(Русский

перевод: Давенпорт В. Б., Рут В. Л. Введение

в

теорию случайных

сигналов и

шумов.

М.,

Изд-во

иностр. лит.,

1960].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4-5. Lee Y. W. Statistical

Theory of Communication. John Wiley

and Sons, Inc., New York, I960.

 

 

 

 

 

 

 

4-6. James

H. M., Nichols

N.

В., Phillips

R.

S. Theory of Servo-

mechanisms, McGraw-Hill Book Company, New York, 1947. [Русский

перевод:

Теория

следящих

систем.

Под ред. X. Джеймса, Н. Ни-

кольса, Р. Филлипса. М., Изд-во иностр. лит., 1951].

 

4-7.

То же, что [Л. 2-9].

 

 

 

 

 

4-8.

Wiener

N.

Extrapolation,

Interpolation

and Smoothing of

Stationary Time Series. John Wiley

and Sons,

Inc., New York,

1949.

4-9.

К о л м о г о р о в

A. H.

Интерполирование

и

экстраполяция

ста­

ционарных случайных последовательностей.— «Известия АН СССР.

Сер. математическая»,

1941, т. 5, № I.

 

 

 

 

 

4-10. Bryson А.

Е.

Jr., Henrikson L.

J.

Estimation Using Sam­

pled-Data Containing

Sequentially

Correlated

Noise.— Tech.

Repl.

№ 533. Division

of

Engineering and Applied Physics. Harvard

Uni­

versity, Cambridge. Mass., June, 1967.

 

 

 

 

4-11*. Гихман И. И., С к о р о х о д

А . В. Теория

случайных процес­

сов. Т. 1. М„ «Наука»,

1971.

 

 

 

 

 

 

4-і12*. Пугачев

В. С. Теория случайных функций и ее примене­

ние

к задачам

автоматического

управления. М., Физматгиз,

1962.

 

4- 13*. Л и в ш и ц

Н.

А., П у г а ч е в

В. Н. Вероятностный анализ си­

стем

автоматического

управления. T. I

и II. М.,

«Советское радио».

1963.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5- 1. Sherman

S.

Non-Mean-Square

Error Criteria.— IRE

Trans

Inform. Theory, 1958, vol. IT-4, p. 125.

 

 

 

 

 

5-2. Sherman S. A. Theorem on

Convex

Sets

with Applications.—

Ann. Math. Statist..

1955, vol. 26, p. 763.

 

 

 

 

 

5-3. Anderson T.

W. The Integra! of

a Symmetric Unimodal

Fun­

ction Over a Symmetric Convex Set and Some Probability Inequali­ ties.— Proc. Am. Math. Soc, 1955, vol. 6, p. 170.

5-4. To же, что [Л. 1-4].

5-5. Doob J. L. Stochastic Processes. John Wiley and Sons, Inc.,

New York, 1953. [Русский перевод: Дуб Д. Л. Вероятностные про­ цессы. М., Изд-во иностр. лит., 1956].

433

5-6.

То же, что [Л. 2-9].

 

 

5-7.

Kaiman R. E. A New Approach to Linear Filtering and Pre­

diction

Problems.—J. Basic Eng., 1960, vol. 82, p. 35.

 

5-8. To же, что [Л. 4-10].

 

 

6- 1.

Rauch H. E.

Solutions

to the Linear Smoothing;

Problem.—

I B E E Trans. Autom.

Control,

1963, vol. AC-8, p. 371.

Also: Linear

Estimation of Sampled Stochastic Processes with Random Parame­ ters.—Tech. Rept. № 2108-1. Stanford Electronics Laboratory, Stan­ ford University, Stanford, California, 1962, April.

6-2. Carlton A. G. Linear Estimation in Stochastic Processes.—

Rept. № 311, Applied Physics Laboratory, The Johns Hopkins Univer­ sity, Silver Springs Maryland, 1962, March.

6-3. Rauch H. E., Tung F., Striebel С. T. Maximum Likelihood

Estimates of Linear Dynamic Systems.— AIAA J., 11965, vol. 3, p. 1445. Also: On the Maximum Likelihood Estimates for Linear Dyna­

mic Systems.— Tech. Rept. № 6-90-63-62, Lockheed

Missiles and

Space

Company, Palo Alto, California, 1063, June.

 

 

 

 

 

6-4.

Meditch J. S. Ortogonal Projection and Discrete

Optimal Li­

near Smoothing.— SIAM J. Control, 1967, vol. 5, p.

74.

 

 

6-5.

Fraser

D. Discussion of Optimal Fixed-Point

Continuous

Linear Smooting (by J. S. Meditch).—Proc. of the 1967

Joint

Auto­

matic Control Conference, University of Pennsylvania,

Philadelphia,

1967, June, p.

249.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6-6.

To же, что [Л. 4-10].

 

 

 

 

 

 

 

7- 1.

To же, что {Л. 2-9].

 

 

 

 

 

 

 

 

7-2.

То же, что (Л. 6-3].

 

 

 

 

 

 

 

 

7-3.

Meditch

J . S. Optimal

Fixed-Point

Continuous

Linear

Smo-

O'thing.— Proc.

1967 Joint Automatic Control Conf. University of

Pennsylvania,

Philadelphia,

June,

1967, p.

249.

Also:

Tech. Rept.

66-108. IPAC Systems Laboratory, Northwestern

University, Evanston,

Illinois,

1966,

December.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7-4.

Medith

J. S. On Optimal Linear Smoothing Theory.— Inform.

Control,

1967, vol. 10, p. 598. Also: Tech. Rept. 67-105, IPAC Systems

Laboratory, Northwestern

University,

Evanston,

Illinois,

1967, March.

7-5.

Bryson A. E. Jr. Frazier M. Smoothing for Linear and Non­

linear Dynamic

Systems.

TDR

63-119, Aero. Systems Div., Wright-

Patterson Air Force Base, Ohio,

1963, February, p. 353—364.

 

8- 1.

To же, что {Л. 2-13].

 

 

 

 

 

 

 

8-2.

To же, что [Л. 1-3].

 

 

 

 

 

 

 

 

8-3.

То же, что [Л. 4-5].

 

 

 

 

 

 

 

 

8-4.

Newton

G. С., Jr.,

Gould L.

A., Kaiser

J.

F. Analytical

De­

sign of Linear Feedback Controls. John Wiley and Sons, Inc., New York. 1967.

8-5.

Meditch

J. S. On Optimal Fixed-Point

Linear Smoothing.—

Int. J. Control, 1967, vol.

6, p.

189. Also: The Wiener-Hopf

Solution

of the Optimal Fixed-Point Smoothing

Problem.—Tech. Rept. 67-111,

IPAC Systems Laboratory, North-Western University, Evanston, Illi­

nois, 1967, June.

 

 

 

 

 

 

 

8-6.

Bryson A. E., Jr., Johansen D.

E. Linear

Filtering

for Time-

Varying

Systems

Using

Measurements

Containing Colored

Noise.-—

I E E E Trans. Autom. Control, 1965,

vol. AC-10, p. 4.

 

8-7.

Bucy R.

S. Optimal Filtering for Correlated Noise.—J. Math.

Anal. Appl., 1967,

vol. 20,

p. ,1.

 

 

 

 

 

8-8.

Stear E.

В., Stubberud

A.

R.

Optimal Filtering for Gauss-

Markov

Noise —Int. J. Control,

1968, vol. 8, p. 123.

 

434

9-1. Bellman R. E. Dynamic Programming. Princeton University

Press, New Jersey, 1957. [Русский перевод: Беллман P. Динамиче­

ское программирование. M., Изд-во иностр. лит., 1960].

 

 

 

9-2.

Kaiman

R. E., Koepcke R. W. Optimal Synthesis of Lineai

Sampling Control Systems

Using Generalized

Performance

Indexes-

Trans. ASME, 1958, vol. 80, p.

1820.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9-3.

Joseph

P.

D.,

Tou

J.

T. On Linear Control Theory.— Trans

AI E E , 1961, pt.

II, vol. 80,

p.

193.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9-4.

 

Gunckel

T.

L.

I I ,

Franklin

G. F.

A

General

Solution

for

Linear

Sampled

Data Control.—J. Basic Eng., ,1963, vol. 85,

p.

197.

9-5.

 

Striebel

C.

Sufficient

Statistics

in

the

Optimum

Control

of

Stochastic Systems.—J. Math. Anal. Appl.,

1965,

vol.

12, p.

576.

 

9-6. To же,

что [Л. 1-1].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10- 1. Adorno D. S. Optimum Control of Certain Linear Systems

with Quadratic

Loss — Inform. Control,

1962,

vol. 6,

p. 1.

 

 

•10-2.

Bellman

R.

E.

Dynamic

Programming

 

and

Stochastic

Control

 

Processes.— Inform.

Control, 1958,

vol.

1, p. 228.

 

 

10-3.

Bellman

R.

E.

Adaptive

Control,

Processes — A

Guided

Tour, Princeton

University

Press, Princeton,

New

Jersey,

1961.

 

10-4. Bellman

R.

E. On the Foundations

of

a

Theory

of

Stocha­

stic Variational Problems.— Proe. Symp. Appl. Math., Am. Math. Soc,

Providence, R. I,

1962, vol. 13.

 

 

 

 

 

 

10-5. Ф е л ь д б а у м

А . А . Теория дуального управления, Ч. I — I V . —

«Автоматика

и

 

телемеханика»

1960, т 21,

9, 11;

>1961, т. 22,

1, 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10-6. Ф е л ь д б а у м

А .

А . Об

оптимальном

управлении

марковски­

ми

объектами.— «Автоматика и телемеханика», 1962, т. 23, № 8.

 

10-7. Fleming

W.

H.

Some

Markovian Optimization

Problems.—

J. Math. Mech.,

1963, vol. 12, p. 131.

 

 

 

 

 

10-8. Florentin J. J. Optimal Control of

Continuous-Time, Mar­

kov, Stochastic

Systems.— J. Elec. Control, 1961,

vol. 10,

p. 473.

 

10-9. Florentin J. J. Partial Observability

and

Optimal

Control.—

J.

Elec. Control,

 

1962, vol. 13-, p.

263.

 

 

 

 

 

10-10. Ho Y.

C,

Lee

R. C.

K. A Bayesian

Approach

to

Problems

in

Stochastic

Estimation

and Control.— Proc.

1964, Joint

Automatic

Control Conf.,

Stanford

University, Stanford,

California,

1964, p. 382.

10-11. Kaiman R. E. Control of Randomly Varying Linear Dy­ namical Systems.— Proc. Symp. Appl. Math., Am. Math. Soc, Pro­ vidence, Rhode Island, 1962, vol. 12.

10-12. Красовский H. H.

и Л и д с к и й Э.

А . Аналитическое конст­

руирование регуляторов в

системах со

случайными свойствами.

Ч.I — I I I . — «Автоматика и телемеханика», ІІ961, т. 22, № 9—11.

10-13. Kushner H. J. Optimal Stochastic Control.—IRE Trans.

Autom. Control, 1962, vol. AC-7, p. 120.

10-14. Kushner H. J. On the Dynamical Equations of Conditional

Probability Density Functions with Applications to Optimum Stochas­ tic Control Theory.— J. Math. Anal. Appl, 1964, vol. 8, p. 332.

 

10-15. Kushner H. J. Some

Problems

and Some Recent Results

in

Stochastic

Control.— I E E E

Intern. Convention

Ree, 1965, pt. 6,

p.

108.

 

 

 

 

 

10-16. McLane P. J., Graefe P. W. Optimal Regulation of a Class

of

Linear Stochastic Systems Relative to

Quadratic

Criteria.— Int. J.

Control, 1967,

vol. 5, p. 135.

 

 

 

435

І0-І7. Meditch J. S. Near-Optimal Stochastic

Linear

Controls.

Boeing Document DI-82-0647, Boeing Scientific Research Laboratories,

Seattle, Washington,

1967,

September.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10-18.

Potter J. E. A

Guidance-Navigation

 

Separation

Theorem,

A1AA/ION

Astrodynamics,

Guidance

and

Control Conference,

AIAA

Paper №

64-653, Los Angeles, California,

1964,

August

24—26.-

 

10-19.

Schultz P. R. An Optimal

Control

Problem

with

 

State

Vector Measurement

Errors.— Advances

in

Control

Systems — Theory

and

Applications, ed.

 

by C. T. Leondes,

Academic

Press

Inc.,

New

York,

1964,

vol. I.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10-20.

Wonham W. M. Stochastic

Problems

in Optimal Control

 

Teoh.

Rept. TR 63-14,

Research Institute

for

Advanced

 

Studies

(RIAS), Martin Company, Baltimore,

1963, May.

 

 

 

 

 

 

 

10-21.

To же, что [Л. 1-10].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10-22.

Wonham W. M. On the Separation

Theorem

of

Stochastic

Control, PM-38, NASA

Electronics Research Center, Cambridge, Mas­

sachusetts,

,1968, January

22.

Also:

SIAM

J. Control,

1968,

vol.

6,

p. 312.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10-23 *.Фельдбаум

А. А. Основы

теории

оптимальных

автома-

іичеоких систем. M., «Наука»,

1966.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10-24*. Математическая

теория

оптимальных

процессов,

М.,

Физматгиз, 1961.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10-25*. Моисеев H. Н. Численные методы

в теории

оптимальных

систем. М., «Наука»,

1971.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10-26*. Хазен Э. М. Методы оптимальных статистических ре­

шений и задачи оптимального управления. М., «Советское

радио»,

1968.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10-27*. Техническая кибернетика. Под ред. В. В. Солодовникова. Кн. 1—4. М„ «Машиностроение», 1967—1969.

10-28*. Барковский В. В., Захаров В. Н., Шаталов А. С. Мето­ ды синтеза систем управления. М., «Машиностроение», 1969.

ПРЕДМЕТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ

Вектор 20

 

Матрица передачи фильтра 208 , 286,

измерения

35

290 , 342—345, 348—349

 

— случайный

83—84

— симметрическая 23

 

— состояния

35

— сингулярная 27

 

— — расширенный 158, 222—225

Матричная корреляционная

функ­

строка 22

 

ция 126

 

- -

управления 35

— — — гауссовского белого

шума

Вероятность

события

80

 

 

134

гауссовской

марковской

по­

В о з м у щ е н и е 35

 

 

 

 

 

 

 

— коррелированное

219—225

 

 

следовательности

148

 

 

 

 

— переходная

матрица

50

 

 

— — — случайного

процесса

126

 

Гауссовский

 

белый

шум

133—134,

Н а б л ю д а е м о с т ь

18,

55—69

 

 

 

159—162

 

 

 

 

 

 

 

 

— линейных систем дискретных 60—

— — — корреляционная

матрица 166

63

непрерывных

56—60

 

 

 

— случайный

вектор

106

 

 

 

 

 

 

 

линейные

 

комбинации

ПО—

— стационарных

60, 63

 

 

112,

114

 

 

 

 

 

 

 

 

— полная 58, Ѳ1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

преобразования

110—112,

Невязка

измерения 200,

208,

290

114

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Независимость

 

случайных

векторов

процесс

132—133

 

 

 

 

102

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Градиент

33

 

 

 

 

 

 

 

величин

101

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

процессов

127—130

 

 

 

 

Д и н а м и ч е с к о е

программирование 17

— событий

101

 

 

 

 

 

 

 

Д и с к р е т н а я

линейная

система

49—50

Оценка

 

12—13,

177—180 ,

282—286,

Д и ф ф е р е н ц и р о в а н и е

обратной

мат­

 

рицы 29

 

 

 

 

 

 

 

 

327—329

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— произведения

матрицы

и векто­

— классификация 17

 

 

 

 

 

ра

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— линейная 187

 

 

 

 

 

 

 

Д у а л ь н о с т ь

69

 

 

 

 

 

 

— оптимальная

текущая

192 ,

200,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

286.

348—349

 

 

 

 

 

 

 

Интерполяция

(см. сглаживание)

Ошибка

измерения

35

 

 

 

дис­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— — коррелированная

в з а д а ч е

Корреляционная

матрица 93

 

кретной

фильтрации

219—226

 

Критерий

качества

13,

16

 

 

— предсказания

192,

196—197,

295

вида

 

 

среднеквадратической

— сглаживания

в закрепленной

точ­

ошибки

328. 329

 

 

 

 

 

ке 260—267 , 310, 359—363

 

 

 

оценки 179.

284,

328

 

 

на

 

закрепленном

 

интервале

стохастического

 

управления

251—255,

299

 

 

 

 

 

 

 

370—373,

414415 , 417—419. 423—426

с

 

постоянным

запаздыванием

Линейные

системы

дискретные

49

269,

273,

318

 

 

 

 

 

 

 

 

— среднеквадратическая

185

328, 429

— — -непрерывные 35

 

 

 

 

— фильтрации

 

192,

201,

345—349

 

стационарные

46—48

 

 

Плотность

распределения

вероятно­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Математическое

о ж и д а н и е

92—98

стей

84

 

 

 

 

 

 

 

 

 

случайного

процесса

125—126

 

 

маргинальная

86

 

 

 

условное

96—98

 

 

 

 

 

 

совместная

88

 

 

 

 

Матрица

19

 

 

 

 

 

 

 

 

 

условная 91

 

 

 

 

 

— весовая

49

 

 

 

 

 

 

 

П р е д с к а з а н и е

177,

283

 

 

 

 

— измерения

35

 

 

 

 

 

 

— оптимальное,

дискретное

время

— обратная

28—29

 

 

 

 

 

189—198

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— передачи К а л м а н а 208

 

 

непрерывное

время

294—297

обратной связи системы управ­

одношаговое

198

 

 

 

 

 

ления

381.

383,

387,

388,

399,

404.

Принцип

оптимальности

377—379, 382,

405.

422

 

 

 

 

 

 

 

 

384.

397,

400

 

 

 

 

 

 

 

437

Принцип р а з д е л е н и я І8, 369, 395, 405,

410.423

Сглаживание 283

оптимальное в закрепленной точ­ ке, дискретное время 231. 234, 258—267

непрерывное время

309-315 двухшаговое 231, 241—216

классификация 231

— на закрепленном интервале, дискретное время 231—234 . 246— 256

непрерывное время

293—307 одношаговое 231, 236—241

с постоянным

з а п а з д ы в а н и е м ,

дискретное

время

231,

235—236,

268—277

 

 

 

непрерывное

время

318-321

 

 

 

С л е д матрицы

31

 

 

Случайные векторы 83—84 гауссовские 106

— независимые 102 некоррелированные 104

величины 83

независимые

 

101

 

 

 

— процессы 120—139

 

 

 

 

взаимная

корреляционная

мат­

рица

127

 

 

 

 

 

 

 

 

матричная

 

корреляционная

функция

127

 

 

 

 

 

 

 

гауссовские

132—133

 

 

 

 

белые

133—134

 

 

 

корреляционная

матрица

127

марковские

134—137

 

 

 

—•

второго

порядка

137—'139

математическое

о ж и д а н и е

126

матричная

 

 

корреляционная

функция

126

 

 

 

 

 

 

 

независимые

 

127—130

 

 

некоррелированные

128—129

нестационарные

130—131

 

 

с

дискретным

временем

122

с

непрерывным

временем

122

стационарные

130—132

 

 

 

в

узком

смысле

130—131

 

в

 

широком

 

смысле

131

 

События

80

 

 

 

 

 

 

 

Состояние 40—41

выбор переменных 39

переходная матрица 41—44. 48

Стохастический линейный

регуля­

тор, дискретное время

368—376,

392—405

 

Стохастический

линейный

регулятор,

непрерывное

 

время

413—415

420—427

 

 

 

 

 

— — — эквивалентная

дискретная

з а д а ч а

416—420

 

 

 

Теорема

Шермана

181—182

Управление

оптимальное

375, 415

детерминированное,

дискретное

время

381—389

 

 

 

стохастическое,

дискретное вре­

мя 358—376,

392—405, 410

непрерывное

время 413—427

— переходная

матрица 50

 

— физически

р е а л и з у е м о е

374

Управляемость

18,

55—56 .

64—70

линейных систем дискретных 67— 69

непрерывных 64—67 стационарных 67, 69

— полная 65. 68 Уравнение Винера — Хопфа 17. 327—

337, 342, 345, 351, 352. 354

— Риккати 290, 422 Фильтр 283

дискретный 177

Калмана 207 , 211, 216 . 218. 225

Калмана — Бьюси 17, 337

с минимальной дисперсией 211

— с г л а ж и в а ю щ и й

в

закрепленной

Ѵочке 231, 234 , 258—267. 309—315,

351—363

 

 

 

 

 

на

 

закрепленном

интервале

246—256

298 . 303—304

 

 

с

постоянным

з а п а з д ы в а н и е м

268—277 . 318—320

 

 

 

Форма

билинейная 34

 

 

 

— квадратичная

31—32

 

 

Формула

Байеса

91,

108,

135—137

Функция

выборочная

случайного

процесса 122

 

 

 

 

- - потерь

178

 

 

 

 

д о п у с т и м а я

178—179 . 283,

329

— распределения

вероятностей

83—

84

 

 

 

 

 

 

маргинальная 86

совместная 84, 88

условная 91

характеристическая 98—99

гауссовского

белого

шума 134

• марковского процесса

166

гауссовской

марковской

после­

довательности

147

 

 

условная

99

 

 

 

гауссовского

случайного

вектора 109

 

 

 

 

Центральная

предельная

теорема

105, ПО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

 

 

 

Предисловие

редактора

русского

перевода

 

 

 

 

3

Предисловие

автора

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

Г л а в а

п е р в а я .

Общие

определения

 

 

 

 

10

1-1. Оценка и управление

 

 

 

 

 

 

 

 

10

1-2. Области

применения

 

 

 

 

 

 

 

13

1-3. Краткое содержание книги

 

 

 

 

 

16

Г л а в а

в т о р а я. Элементы теории линейных

систем

. . .

 

18

2- 1.

Обозначения

и

предварительные

замечания .

.

19

2-2. Непрерывные линейные системы

 

 

 

 

34

2-3. Дискретные линейные системы

 

 

 

 

49

2-4. Наблюдаемость и управляемость

 

 

 

 

55

2-5.

Наблюдаемость в непрерывных и дискретных линейных

 

 

системах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

56

2-6. Управляемость

в

непрерывных и

дискретных линей­

 

 

ных

системах

 

{Л. 2-7—2-15] . . . .

. . .

 

64

2- 7. Нелинейные

системы

 

 

 

 

 

 

 

70

Задачи

к гл. 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

75

Г л а в а

т р е т ь я .

Элементы

теории

вероятностей

 

 

79

3- 1. Определение

вероятности

и

случайной

величины .

.

80

3-2. Функции распределения

 

 

 

 

.

 

83

3-3.

Моменты

и характеристическая функция .

. ' .

.

92

3-4. Независимость и корреляция

 

 

 

 

100

3-5.

Гауссовское распределение

 

 

 

 

105-

Задачи

к гл. 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

118

Г л а в а

ч е т в е р т а я .

 

Элементы

теории случайных

процес­

 

сов

и построение

моделей

систем

 

 

 

 

120

4- 1.

Элементы

теории

случайных

процессов .

. . .

 

121

4-2.

Модель с

гауссовской

марковской

последовательно­

 

 

стью состояния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

141

4-3. Модель с

гауссовский

марковским

процессом состоя­

 

 

ния

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

158

 

Задачи

к гл. 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. .

173

Г л а в а

п я т а я .

Оптимальное

предсказание

и фильтрация

 

в дискретных

линейных

системах

 

 

 

 

176

5- 1.

Оптимальные

оценки

в дискретных

системах

. .

 

177

5-2. Оптимальное

предсказание

в дискретных

линейных

 

 

системах

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

189

439

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ