книги / Матричные и асимптотические методы в теории линейных систем
..pdfПринимая во внимание, что подынтегральная функция
ехр ] (р- + |
ea^dt" ограничена на [О, Л, т. е, |
|
|||||||
г |
|
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
exp J (|х + гаj) dt" < |
(Ьг> |
0), |
|
||||
имеем |
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
||у (t) [| < exp (az + |
eaj) (||у (0) | + |
яАО- |
|
||||||
|
|
|
|||||||
Отсюда |
следует |
|
|
положительное число |
|||||
Л е м м а |
5. Существует такое |
||||||||
ei < |
е0, что |
любое решение у (t) неоднородного уравнения |
|||||||
(12), |
начальное значение которого ограничено условием |
|
|||||||
|
|
|
|
1аФ)\<с„ |
|
|
|
|
|
на промежутке 0 < |
/ ч< L/б2, где е2 — фиксированное число |
||||||||
из интервала (0, e j, |
допускает оценку |
|
|
|
|
||||
|
|
\У (0II < |
ехр (а2 4- щЦ (с0 + |
a3V )- |
t £ |
||||
Используя лемму 5 и принимая |
во |
внимание, что |
|||||||
£ [0, L/E2], имеем |
|
|
|
|
|
|
|||
аъIIУ(О II4- |
< аъexp (а2+ |
axL) (с0 + aj?t -£■) 4- Щ< |
а«- |
||||||
Тогда (см. |
(27)) |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
Iг (О II < Iг (0) ||exp l |
(p + ea4)dt + |
|
|
|
|
||||
|
|
|
0 |
t |
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
4- sm+la8 f exp |
f (p 4- *a4) dfdt' < |
|
di'
<exp (a24- ea4t) (||г (0) || 4- em+la8b2f),
где bz — положительное число такое, |
что |
|
о |
(р 4- eaj dt" < |
b3, |
ехр | |
||
Г |
|
|
и, далее, так как t £ [0, |
Цг2], |
|
II2 (t)|| •< ехр (аг 4~ щЦ ^||г (0) || 4- &n+la8b2— J.
Полученное неравенство доказывает следующее поло жение.
Л е м м а 6. Пусть |
|
11*/(0)|<4>, ||2(0)[|<e"H-V |
|
Тогда существует такое положительное число |
гх с е 0 , |
что для каждого фиксированного числа е2 £ (0, б!) |
можно |
указать сх >* 0 такое, что |
|
Теперь можно оценить погрешность приближенного ре шения хт . Имеем
Отсюда, используя лемму 6, получаем
|
II* — * 4 < II K im) 1 |
&т+'сг = ет+'ст. |
|
Таким образом, мы пришли к следующей теореме. |
|||
Т е о р е м а 2. Пусть |
|
|
|
|
*(°) = * т ( ° ) ' |
|
|
Тогда существует такое число ех > |
0, что при фикси |
||
рованном |
е2 (е2 £ (0, ej) и некотором |
ст на сегменте |
|
[tlf t2\ а |
[0, L/ea] имеет место оценка |
|
|
II * (0 — хт(О II < стет+1 |
(8 < е2> |
t£ [tlt t2]). |
Полученные оценки устанавливают асимптотический ха рактер приближенного решения (2) уравнения (1).
ЛИТЕРАТУРА
1. В е л л м а н Р., Введение в теорию матриц, «Наука», Москва, 1969.
2.В е л л м а н Р., Теория устойчивости решений дифференциальных уравнений, ИЛ, Москва, 1954.
3.Б е с е к е р с к и й В. А., П о п о в Е. П., Теория систем авто матического регулирования, «Наука», Москва, 1966.
4.Б о г о л ю б о в Н. Н., О некоторых статистических методах в математической физике, Изд. АН УССР, Львов, 1945.
5.Б о р с к и й В., О свойствах импульсных переходных функций
|
систем с |
переменными |
параметрами, |
Автоматика и телемеханика, |
||||
6. |
т. 20, № 7, 1959. |
|
Колебания, Гостехиздат, |
Москва, |
1954. |
|||
Б у л г а к о в |
Б. В., |
|||||||
7. |
В а з о в |
В., Асимптотические разложения решений обыкновен |
||||||
8. |
ных дифференциальных уравнений, «Мир», Москва, 1968. |
|
||||||
В а с и л ь е в а |
А. Б., |
Асимптотические методы в теории диффе |
||||||
|
ренциальных уравнений с малым параметром при старшей произ |
|||||||
|
водной, Пятая летняя математическая школа, Изд. АН УССР, Ки |
|||||||
9. |
ев, 1968. |
|
|
Ф. |
Р., Теория |
матриц, |
«Наука», |
Москва, |
Г а н т м а х е р |
||||||||
10. |
1967. |
|
|
Р . , К р е й н М. Г., Осцилляционные матрицы |
||||
Г а н т м а х е р Ф . |
||||||||
|
и малые колебания механических систем, Гостехиздат, Москва — |
|||||||
|
Ленинград, 1950. |
|
|
|
|
|
11.Г е л ь ф а н д И. М., Лекции по линейной алгебре, «Наука», Моск ва, 1971.
12. Д а л е ц к и й Ю. |
Л., К р е й н М. Г., Устойчивость решений |
дифференциальных |
уравнений в банаховом пространстве, «Наука», |
Москва, 1970. |
|
13.Д а л е ц к и й Ю. Л., К р е й н С. Г., О дифференциальных урав нениях в гильбертовом пространстве, Украинский математический журнал, т. 2, № 4, 1950.
14. |
Д е Б р е й н |
Н. Г., Асимптотические методы в анализе, ИЛ, |
16. |
Москва, 1961. |
|
Д е м и д о в и ч Б. П., Лекции по математической теории устой |
||
|
чивости, «Наука», Москва, 1967. |
16.Д у б о ш и н Г. Н., Устойчивость движения, Механика в СССР за 30 лет, «Общая механика», Гостехиздат, Москва — Ленинград, 1950.
38. П а р о д и М., Локализация характеристических чисел матриц и
ее приложения, ИЛ, Москва, 1960.
39.П о н т р я г и н Л. С., Обыкновенные дифференциальные уравне ния, «Наука», Москва, 1970.
40.П у г а ч е в В. С., Об асимптотических представлениях интегра лов систем обыкновенных линейных дифференциальных уравнений, содержащих параметр, Математический сборник, т. 15 (57), № 1, 1944.
41. Р а п о п о р т И. М., О некоторых асимптотических методах в теории дифференциальных уравнений, Изд. АН УССР, Киев, 1954.
42.Р а п о п о р т И. М., Об устойчивости регулируемых процессов, Доклады АН СССР, т. 158, № 2, 1964.
43.Р о й т е и б е р г Я. Н., Аавтоматическое управление, «Наука», Москва, 1971.
44. Р у м я н ц е в В. В., Метод функций Ляпунова в теории устой чивости движения, Механика в СССР за 50 лет, т. I, «Общая и при кладная механика», «Наука», Москва, 1968.
45.Современная теория систем управления, под ред. Леондеса, «Наука», Москва, 1970.
46. С о л о д о в А. В. П е т р о в Ф. С., |
Линейные автоматические |
системы с переменными параметрами, |
«Наука», Москва, 1971. |
47.С т р е л к о в С . П., Введение в теорию колебаний, «Наука», Моск ва, 1964.
48.Т а м а р к и н Я. Дм О некоторых общих задачах теории обык новенных линейных дифференциальных уравнений и о разложении произвольных функций в ряды, Петроград, 1917.
49.Т е р р и т т и н X. Л., Асимптотическое разложение решений си стем обыкновенных линейных дифференциальных уравнений, со держащих параметр, Сб. перев. «Математика», 1 : 2, ИЛ, 1957.
50.Ф а д д е е в Д . К*. Ф а д д е е в а В. Н., Вычислительные методы линейной алгебры, Физматгиз, Москва, 1963.
51.Ф е л ь д б а у м А. А., Б у т к о в с к и й А. Г., Методы теории
52. |
автоматического управления, «Наука», Москва, 1971. |
Д., |
||||||
Ф е щ е н к о С . |
Ф., Ш к и л ь Н. И., Н и к о л е н к о Л. |
|||||||
|
Асимптотические |
методы |
в |
теории |
линейных |
дифференциальных |
||
53. |
уравнений, «Наукова думка», |
Киев, |
1966. |
|
|
|||
Ф р е з е р Р., |
Д у н к а н |
В., К о л л а р А., Теория матриц и ее |
||||||
|
приложения к |
дифференциальным |
уравнениям |
и динамике, |
ИЛ, |
|||
|
Москва, 1950. |
|
|
|
|
|
|
|
54.X и л л е Э., Ф и л л и п с Р., Функциональный анализ и полу группы, ИЛ, Москва, 1962.
55.Ч е з а р и Л., Асимптотическое поведение и устойчивость решений
обыкновенных дифференциальных |
уравнений, «Мир», Москва, |
1964. |
Г. А., П о т а п е н к о А. А., |
66. Ч е р н е ц к н й В. И., Д и д у к |
Математические методы и алгоритмы исследования автоматических систем, «Энергия», Ленинградское отделение, 1970.
57.Ч е т а е в Н. Г., Об одной мысли Пуанкаре, Сб. научных трудов Казанского авиационного института, № 3, 1935.
58. Ч е т а е в Н. Г., Устойчивость движения, «Наука», Москва, 1965.
59.Ч ж а н С ы - и н, Об устойчивости движения на конечном интер вале времени, Прикладная математика и механика, т. 23, вып. 2,
1959.
60.Ш т о к а л о И. 3., Критерий устойчивости и неустойчивости реше ний линейных дифференциальных уравнений с квазипериодическими коэффициентами, Математический сборник, т. 19 (61), № 2,
1946.
61.Ш т о к а л о И. 3., Линейные дифференциальные уравнения с пере менными коэффициентами, Изд. АН УССР, Киев, 1960.
62.Э р д е й и А., Асимптотические разложения, Физматгиз, Москва,
1962.
63.А б г а р я н К- А., Асимптотическое расщепление уравнений регулируемого процесса при медленном изменении параметров
регулируемого объекта и системы регулирования, Доклады АН СССР, т. 158, № 3, 1964.
64.А б г а р я н К. А., Приведение квадратной матрицы к квазиднагональному виду и разложение ее на составляющие, Известия АН Арм. ССР, Физико-математические науки, т. 18, № 2, 1965.
65.А б г а р я н К- А., Метод асимптотического расщепления системы линейных дифференциальных уравнений, Известия АН Арм. ССР, Математика, т. 1, № 2, 1966.
66.А б г а р я н К. А., Об асимптотическом интегрировании уравне
ний регулируемого процесса, Доклады АН СССР, т. 177, № 4, 1967.
67.А б г а р я н К. А., Об устойчивости движения на конечном про межутке времени, Прикладная математика и механика, т. 32, вып. 6, 1968.
68.А б г а р я н К. А., Канонические преобразования уравнений не
стационарной системы регулирования, Автоматика и телемеханика,
№ 2, 1969.
69.А б г а р я н К- А., Асимптотическое преобразование уравнений не стационарной линейной системы и критерии устойчивости, в сб. «Тео рия и проектирование систем автоматического управления летатель ными аппаратами» под ред. Б. Н. Петрова, «Машиностроение». 1970.
70.А б г а р я н К. А., Одно формальное преобразование системы ли- . нейных дифференциальных уравнений, Известия АН Арм. ССР, Математика, т. 5, № 4, 1970.
71.А б г а р я н К . А., К теории нестационарных систем автомати ческого управления, Доклады АН СССР, т. 194, № 2, 1970.
72.А б г а р я н К- А., Одно асимптотическое преобразование линей ной дифференциальной системы, Известия АН Арм. ССР, Матема тика, т. о, № 5, 1971.
73.А б г а р я н К. А., Об устойчивости движения на заданном про межутке времени, Известия АН Арм. ССР, Механика, т. 25, № 5, 1972.
74. |
C a m p b e l l Н. G., Matrices with applications, New York, Apple- |
||
76. |
ton — Century — Crofts, 1968. |
London, |
|
C u l l e n |
Ch. G., Matrices and linear transformations, |
||
76. |
1966. |
H,, Linear time-varying systems: analysis and |
synthe |
D a n g e l o |
sis, Allyn and Bacon, Boston, 1970.
77. |
F r a n k l i n |
J. N., Matrix |
theory, Englewood |
Cliffs (N. J.), |
||
78. |
1968. |
D. und S t a h l |
H., Matrizen |
und Determinanten |
und |
|
G u n t h e r |
||||||
79. |
ihre Anwendung in Technik und Okonomic, Leipzig, 1966. |
New |
||||
M о о г e J. Th., Elements of linear algebra and matrix |
theory, |
|||||
80. |
York, 1968. |
|
|
Akademic |
Press, |
New |
P e a s e M. C., Methods of matrix algebra, |
||||||
|
York and London, 1965. |
|
|
|
|
81.R e i d W. T., A matrix differential equation of Riccati type, Ame rican Journal of Mathematics, vol. LXVI1I, Number, 2, 1946.
82.W a z e w s к i T., Sur la limitation des integrates des systemes
d'dquations differentielles lineaires ordinaires, Studia Mathematics,
t. X, 1948.
83.W e i s s L. and I n f a n t e E. F., On the stability of sistems de fined over a finite time interval, Proc. Nat. Acad. Sci. (USA), vol. 54, 1965.
84. W i n t n e r |
A., Bounded matrices and |
linear differential equations, |
American |
Journal of Methematics, |
vol. LXXIX, Number 1, |
1957. |
|
|