Андриевский Б.Р., Фрадков А.Л. Избранные главы теории автоматического управления
.pdfçâ® ¯¥à¥¤ â®ç ï äãªæ¨ï ¨¢ ਠ⠯® ®â®è¥¨î ª ¯à¥- ®¡à §®¢ ¨î ¡ §¨á ãà ¢¥¨© á®áâ®ï¨ï. ¬¥â¨¬, çâ® ¨§- ¬¥¥¨¥ ¡ §¨á ãà ¢¥¨© á®áâ®ï¨ï ᮮ⢥âáâ¢ã¥â áâàãªâãàë¬ ¯à¥®¡à §®¢ ¨ï¬ á¨á⥬, § ¤ ëå ¯¥à¥¤ â®ç묨
äãªæ¨ï¬¨. |
~ |
|
|
|
âà¨æë |
= T AT |
;1 |
§ë¢ îâáï ¯®¤®¡ë¬¨. ¨å |
|
A ¨ A |
|
¬®£® ®¡é¨å ᢮©áâ¢. ç áâ®áâ¨, ¨å å à ªâ¥à¨áâ¨ç¥áª¨¥ |
|||
|
|
~ |
|
¬®£®ç«¥ë ᮢ¯ ¤ îâ: det(sIn ; A) det(sIn ; A) á«¥¤®- |
|||
¢ ⥫ì®, |
ᮢ¯ ¤ îâ ¨ ᮡáâ¢¥ë¥ ç¨á« . ¡à ⮥, |
¢®- |
|
|
|
0 |
1 |
®¡é¥ £®¢®àï, ¥ ¢¥à®. ¯à¨¬¥à, ¬ âà¨æë A1 = |
0 |
0 ¨ |
|
0 |
0 |
|
|
A2 = 0 |
0 ¨¬¥îâ ®¤¨ ª®¢ë¥ ᮡáâ¢¥ë¥ ç¨á« |
s1 2 |
= 0 |
® ¥ п¢«повбп ¯®¤®¡л¬¨. |
|
|
«®£¨ç® ⮬㠪 ª ¯® ª®®à¤¨ â ¬ ¢¥ªâ®à á®áâ®ï¨ï ¢
®¢®¬ ¡ §¨á¥ ¬®¦® ®¤®§ ç® ¯®«ãç¨âì ¥£® ª®®à¤¨ âë ¢ |
|||
|
|
~ |
¢®ááâ ®¢¨âì ¬ âà¨æã |
¨á室®¬ ¡ §¨á¥, ¬®¦® ¯® ¬ âà¨æ¥ A |
|||
A = T |
;1 |
~ |
|
|
AT: |
|
«¥¤ã¥â ¨¬¥âì ¢ ¢¨¤ã, çâ® å®âï ¯à¥®¡à §®¢ ¨¥ ¯®¤®¡¨ï ¥ ¨§¬¥ï¥â ¯¥à¥¤ â®ç®© äãªæ¨¨, ®¡à ⮥, ¢®®¡é¥ £®¢®àï,
¥ ¢¥а®. ®¦® ¯а¨¢¥бв¨ ¯а¨¬¥ал, ª®£¤ ®¤®© ¨ в®© ¦¥ ¯¥- а¥¤ в®з®© дгªж¨¨ ®в¢¥з ов га ¢¥¨п б®бв®п¨п, ª®в®ал¥ ¥ ¯а¥®¡а §говбп ¤аг£ ¢ ¤аг£ ¨ ¯а¨ ª ª®© ¥¢л஦¤¥®©
¬ âà¨æ¥ T: ⮠¥¨¥ á¢ï§ ® á ¢®§¬®¦®© |
¢ë஦¤¥®- |
|||||
áâìî á¨áâ¥¬ë ¨ ®¡á㦤 ¥âáï ¨¦¥, ¢ £« ¢¥ 7. á.166. |
||||||
ਬ¥à. ८¡à §®¢ ¨¥ ãà ¢¥¨© . ãáâì ¨á- |
||||||
å®¤ë¥ ãà ¢¥¨ï á¨á⥬ë (1.15) (¯. |
1.4.2. á. |
28) § ¤ ë ¢ |
||||
¢¨¤¥ (1.3) ¨ ¬ âà¨æë |
|
|
|
|
||
|
0 |
1 |
|
0 |
|
|
A = 0 0 B = |
Jx;1 C = [1 |
0]: |
||||
|
|
1 |
1 |
|
|
|
¤ ¤¨¬ ¬ âà¨æã T = 0 |
1 |
(det T = 1): 믮«¨¬ á í⮩ |
||||
¬ âà¨æ¥© ¯à¥®¡à §®¢ ¨¥ ¡ §¨á |
à áᬠâਢ ¥¬®© á¨á⥬ë. |
|||||
®«ã稬 |
|
|
|
|
|
|
~ |
0 |
1 |
~ |
Jx;1 |
~ |
|
A |
= 0 0 B = Jx;1 C = [1 |
;1]: |
"à §¢¥àã⮬" ¢¨¤¥ (®â®á¨â¥«ì® ®â¤¥«ìëå ª®¬¯®¥â ¢¥ªâ®à á®áâ®ï¨ï) ¢ १ã«ìâ ⥠¯à¥®¡à §®¢ ¨ï ¯®«ãç ¥¬
62
ãà ¢¥¨ï |
|
|
|
|
x~1 (t) = x~2(t) + Jx;1u(t) |
y(t) = x~1(t) |
|
x~2(t) |
(1.47) |
x~2 (t) = Jx;1u(t): |
|
; |
|
|
|
|
|
ª ¢¨¤®, ãà ¢¥¨ï á®áâ®ï¨ï (1.47) ®â«¨ç îâáï ®â ¨á- 室ëå (1.15), ®¤ ª® ¯à¨ ᮮ⢥âáâ¢ãîé¨å ç «ìëå ãá«®- ¢¨ïå ¤ ë¥ á¨áâ¥¬ë ¡ã¤ãâ ¨¬¥âì ®¤¨ ª®¢ë¥ ॠªæ¨¨ ¢å®¤®¥ ¢®§¤¥©á⢨¥ { ¨å ¯¥à¥¤ â®çë¥ äãªæ¨¨ ᮢ¯ ¤ îâ.¬¥â¨¬ â ª¦¥, çâ® ¥ ¢á¥£¤ ª®¬¯®¥â ¬ ¢¥ªâ®à á®áâ®ï¨ï 㤠¥âáï ¯à¨¯¨á âì ®¯à¥¤¥«¥ë© 䨧¨ç¥áª¨© á¬ëá«. ᫨ ª®¬¯®¥âë ¢¥ªâ®à x(t) ¢ ¨á室®¬ ¡ §¨á¥ ᮯ®áâ ¢«ï«¨áì á ä §®¢ë¬¨ ª®®à¤¨ â ¬¨ { 㣫®¬ ¨ 㣫®¢®© ᪮à®áâìî, â® ¯®á«¥ ¯à¥®¡à §®¢ ¨ï âà㤮 ¤ âì 䨧¨ç¥áªãî ¨â¥à¯à¥â - æ¨î ¯®«ãç¥ë¬ ¯¥à¥¬¥ë¬ á®áâ®ï¨ï. âàãªâãàë¥ áå¥- ¬ë, ᮮ⢥âáâ¢ãî騥 ¨áå®¤ë¬ (1.15) ¨ ¯à¥®¡à §®¢ ë¬ (1.47) ãà ¢¥¨ï¬ á®áâ®ï¨ï, ¯à¨¢¥¤¥ë à¨á. 1.14
¨á. 1.14. âàãªâãàë¥ á奬ë á¨á⥬ (1.15) ( ) ¨ (1.47) (¡).
áᬮâà¥ë© ¯à¨¬¥à ¯®ª §ë¢ ¥â, çâ® § ç¥¨ï ¯¥à¥¬¥- ëå á®áâ®ï¨ï ¬®£ãâ ᮮ⢥âá⢮¢ âì § ç¥¨ï¬ ¥ª®â®àëå 䨧¨ç¥áª¨å ¯¥à¥¬¥ëå, ® ¬®£ãâ ¨ ¯à¥¤áâ ¢«ïâì ᮡ®© ¥ª®- â®àë¥ ¡áâà ªâë¥ ¢¥«¨ç¨ë. í⮩ á¢ï§¨ ¢®§¨ª ¥â ¢®¯à®á ® à §¬¥à®áâïå ¯¥à¥¬¥ëå, ¢å®¤ïé¨å ¢ ãà ¢¥¨ï á®áâ®ï- ¨ï. ®-¢¨¤¨¬®¬ã, ¡®«¥¥ 㤮¡® áç¨â âì í⨠¢¥«¨ç¨ë ¡¥§- à §¬¥à묨 (¢¥é¥á⢥묨) ç¨á« ¬¨. ਠá®áâ ¢«¥¨¨ ¬ -
⥬ â¨ç¥áª®© ¬®¤¥«¨ á¨áâ¥¬ë ¨ ®¯à¥¤¥«¥¨¨ ¥¥ ¯ à ¬¥â஢, â ª¦¥ ç «ìëå ãá«®¢¨©, 䨧¨ç¥áª ï à §¬¥à®áâì ãç¨âë- ¢ ¥âáï. «¥¥ ¬®¤¥«ì ¯®¤¢¥à£ ¥âáï ¨áá«¥¤®¢ ¨ï¬ (ª®â®àë¥ ¬®£ãâ ¢ª«îç âì ¨ ®¯¥à 樨 ¯à¥®¡à §®¢ ¨ï ¡ §¨á ), ¨¬¥î- 騬 ¡áâà ªâë© å à ªâ¥à. «ï ¨â¥à¯à¥â 樨 ¯®«ãç¥ëå १ã«ìâ ⮢ ¢ â¥à¬¨ å ¨á室®© § ¤ ç¨ ¢ë¯®«ï¥âáï ®¡à â-
®¥ ¯à¥®¡à §®¢ ¨¥.
63
1.9. ¤ ç¨ ¨ ã¯à ¦¥¨ï
1. ¬¥îâáï ç¥âëॠç ᮢëå ãáâனá⢠, ¯®ª §ë¢ îé¨å ¢à¥- ¬ï xi (i = 1 2 3 4), ª®â®àë¥ à ¡®â îâ á«¥¤ãî騬 ®¡à §®¬
[174].
áâ¥ë¥ ç áë ®¯ §¤ë¢ îâ ª ¦¤ë© ç á ç¥âëॠ¬¨- ãâë. á⮫ìë¥ ç áë ®¯¥à¥¦ îâ áâ¥ë¥ ç áë ¤¢¥ ¬¨ãâë ¢ ç á. 㤨«ì¨ª ®âá⠥⠮â á⮫ìëå ç ᮢ ¤¢¥ ¬¨ãâë ¢ ç á. ª®¥æ, àãçë¥ ç áë ®¯¥à¥¦ îâ ¡ã- ¤¨«ì¨ª ¤¢¥ ¬¨ãâë ¢ ç á.
) ¯¨á âì ãà ¢¥¨ï á®áâ®ï¨ï, ᮮ⢥âáâ¢ãî騥 ¯à¨- ¢¥¤¥ë¬ ã⢥ত¥¨ï¬, ¢ ¯à®áâà á⢥ x 2 X = R4 ¢ ¢¨¤¥
Ex[k + 1] = Rx[k] + r k = 0 1 2 3 : : :
á ¥ª®â®à묨 ¬ âà¨æ ¬¨ E R ¨ ¢¥ªâ®à®¬ r ¯®« £ ï ¢à¥¬ï ¤¨áªà¥âë¬ á ¨â¥à¢ «®¬ ª¢ ⮢ ¨ï ¢ ®¤¨ ç á.
¡) ਢ¥á⨠ãà ¢¥¨ï á®áâ®ï¨ï ª áâ ¤ à⮬㠢¨¤ã x[k + 1] = Ax[k] + g:
ª § ¨ ¥ . ç¥áâì, çâ®
(In ; B);1 = I+ B + B2 + + Bk +
¤«ï «î¡®© ¬ âà¨æë B â ª®©, çâ® àï¤ ¢ ¯à ¢®© ç á⨠á室¨â- áï.
¢) ãáâì ¢ ¯®«®çì (¢ ¬®¬¥â k = 0) ¢á¥ ç áë ãáâ ®¢«¥ë ¯à ¢¨«ì®. ¯¨á âì ®¡éãî ä®à¬ã«ã ¤«ï x[k]: â® ¯®ª ¦ãâ
àãçë¥ ç áë ¢ 7.00 ãâà (â.¥. ¯à¨ k = 7)?
2.¥è¨âì ¯à¥¤ë¤ãéãî § ¤ ç㠯ਠ᫥¤ãî饬 ®¯¨á ¨¨ 室 ç ᮢ.
áâ¥ë¥ ç áë ®¯ §¤ë¢ îâ ª ¦¤ë© ç á |
¤¢¥ ¬¨ãâë. |
á⮫ìë¥ ç áë ®¯¥à¥¦ îâ áâ¥ë¥ ç áë |
¤¢¥ ¬¨ã- |
âë ¢ ª ¦¤ë© ç á, ª®â®àë© à¥£¨áâà¨àãîâ áâ¥ë¥ ç áë.㤨«ì¨ª ®âá⠥⠮â á⮫ìëå ç ᮢ ¤¢¥ ¬¨ãâë ¢ ª - ¦¤ë© ç á, ॣ¨áâà¨àã¥¬ë© á⮫ì묨 ç á ¬¨. àãçë¥ ç áë ®¯¥à¥¦ î⠡㤨«ì¨ª ¤¢¥ ¬¨ãâë ¢ ç á, ॣ¨áâà¨- àã¥¬ë© ¡ã¤¨«ì¨ª®¬.
¬¥¥âáï ¥«¨¥© ï á¨á⥬
x1(t) = x2(t)
x2(t) = 2x1 (t)3 ; u(t)x2(t):
64
) ãáâì x1(1) = 1 x2(1) = ;1 ¨ ¢å®¤®¥ ¢®§¤¥©á⢨¥ u(t) 0: ©â¨ x(t): ( ª § ¨ ¥ . áᬮâà¥âì á⥯¥¨ t).
¡) ᯮ«ì§ãï ¯à®æ¥¤ãàã «¨¥ ਧ 樨 (á¬. ¯. 1.3.), ©â¨ ãà ¢¥¨ï ¥áâ 樮 ன «¨¥©®© ¬®¤¥«¨, ®¯¨áë¢ î饩 ¯®¢¥¤¥¨¥ à áᬠâਢ ¥¬®© á¨áâ¥¬ë ¯à¨ ¬ «ëå ®âª«®¥¨ïå ®â ¯®«ã祮£® à¥è¥¨ï.
¢) ©â¨ ¯à¨¡«¨¦¥®¥ à¥è¥¨¥ ¨á室®£® ãà ¢¥¨ï ¯à¨ x1(1) = 1:5 x2 (1) = 0:5 u(t) 0:5.
4. áå®¤ë¥ ãà ¢¥¨ï á¨áâ¥¬ë ¬®£ãâ ¥ ¨¬¥âì áâ ¤ àâ- ®£® ¢¨¤ . ®«¥¥ ®¡é¥© ä®à¬®© (1.5) ï¥âáï ®¡®¡é¥®¥ ãà ¢¥¨¥ á®áâ®ï¨ï [174]
Ex[k + 1] = Ax[k] + Bu[k] |
(1.48) |
á n n-¬ âà¨æ ¬¨ A E ¨ n m-¬ âà¨æ¥© B ª®â®à®¥ §ë¢ ¥â- áï â ª¦¥ ãà ¢¥¨¥¬ ¢ ¤¥áªà¨¯â®à®© ä®à¬¥. ᫨ det E = 0
¤ ï á¨á⥬ ᮤ¥à¦¨â áâ â¨ç¥áª¨¥ ¨ ¤¨ ¬¨ç¥áª¨¥ á®®â- ®è¥¨ï, ¢ ¥ª®â®à®¬ á¬ëá«¥ áâ â¨ç¥áª¨¥ ãà ¢¥¨ï "¢áâà®- ¥ë" ¢ ¤¨ ¬¨ç¥áªãî ¬®¤¥«ì. ਠ¤®áâ â®ç® ®¡é¨å ãá«®- ¢¨ïå ¤ ï á¨á⥬ ¬®¦¥â ¡ëâì ¯à¨¢¥¤¥ ª ãà ¢¥¨ï¬,
¯®à冷ª ª®â®àëå ¬¥ìè¥ ¯®à浪 |
¨á室®© á¨á⥬ë. |
á- |
|||||||||
ᬮва¨¬ б«¥¤гойго § ¤ зг. |
|
|
|
|
|||||||
ãáâì á¨á⥬ |
®¯¨áë¢ ¥âáï ãà ¢¥¨ï¬¨ |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
T |
|
C |
u[k] |
|
|
|
|
|
|
|
0 x[k + 1] = D x[k] + v[k] |
|
|
||||||
£¤¥ x[k] |
2R |
n T C { m n-¬ âà¨æë, D { ¬ âà¨æ |
à §¬¥à |
(n |
; |
||||||
|
|
m |
v[k]2R |
n;m |
|
|
|
|
|||
m) n u[k]2R |
|
|
: |
|
DT ¢ë¯®«- |
||||||
।¯®« £ ï ¥¢ë஦¤¥®áâì n n-¬ âà¨æë |
|||||||||||
¨âì á«¥¤ãî騥 ¯à¥®¡à §®¢ ¨ï ¤«ï ¯à¨¢¥¤¥¨ï á¨áâ¥¬ë ª |
|||||||||||
áâ ¤ à⮬㠢¨¤ã (1.5): |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
¨, ¨á¯®«ì§ãï ¤ ®¥ ®¯à¥¤¥«¥¨¥ |
||||
) ¢¥á⨠¢¥ªâ®à x~ = T x |
¨ ¨¦¨© ¡«®ª ãà ¢¥¨© á¨á⥬ë, § ¯¨á âì x[k] ª ª x[k] = Hx~[k] ; Gv[k]:
ਢ¥á⨠¥ ¢ëà ¦¥¨¥ ¤«ï G ¨ H:
¡) ®ª § âì, çâ® ¢¥à娩 ¡«®ª ¨á室®© á¨áâ¥¬ë ¬®¦¥â ¡ëâì § ¯¨á ãà ¢¥¨ï¬¨ á®áâ®ï¨ï ¢¨¤
x~[k + 1] = Rx~[k] + Bv[k] + u[k]:
65
®«ãç¨âì ¢ëà ¦¥¨ï ¤«ï R ¨ B: ( ¬¥â¨¬, çâ® x[k] ¬®¦® ¢®ááâ ®¢¨âì ¯® x~[k] ¨á¯®«ì§ãï ¯ãªâ )
5. ¬ãí«ìá®®¬ [174, 188] ¯à¥¤«®¦¥ á«¥¤ãîé ï ¬®¤¥«ì 樮 «ì®© íª®®¬¨ª¨. 樮 «ìë© ¤®å®¤ Y [k] à ¢¥ á㬬¥ ¯®âॡ«¥¨ï C[k] ¨¢¥áâ¨æ¨© I [k] ¨ ¯à ¢¨â¥«ìá⢥- ëå à á室®¢ G[k]: ®âॡ«¥¨¥ ¯à®¯®à樮 «ì® 樮 «ì- ®¬ã ¤®å®¤ã § ¯à¥¤ë¤ã騩 £®¤, ¨¢¥áâ¨æ¨¨ ¯à®¯®à樮- «ìë à®áâã à á室®¢ ¯®âॡ«¥¨¥ ¬¥¦¤ã ¤ ë¬ £®¤®¬ ¨ ¯à¥¤ë¤ã騬. ⨠¯à¥¤¯®«®¦¥¨ï ¯à¨¢®¤ïâ ª ãà ¢¥¨ï¬
Y [k] = C[k] + I[k] + G[k]
|
|
|
|
C[k + 1] = mY [k] |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
I [k + 1] = ;C[k + 1] ; C[k] |
|
|
|
|||||||||
¨«¨ ª ãà ¢¥¨ï¬ ¢ ¬ âà¨ç®© ä®à¬¥ (1.48) á ¬ âà¨æ ¬¨ |
||||||||||||||||
|
2 1 |
|
|
03 |
|
2 0 |
|
0 |
3 |
|
2 1 3 |
|||||
|
4 |
0 |
0 |
0 |
5 |
|
4 |
1 |
1 |
;1 |
|
4 |
0 |
5 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
||||||
E = |
|
0 |
1 |
0 |
|
A = |
|
0 |
0 |
m |
|
B = |
|
0 |
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
¨ ¢¥ªâ®à®¬ á®áâ®ï¨ï x = colfI C Y g:
ᯮ«ì§ãï १ã«ìâ â ã¯à ¦¥¨ï 4, ¯à¨¢¥á⨠¤ ë¥ ãà ¢- ¥¨ï ª áâ ¤ àâë¬ à §®áâë¬ ãà ¢¥¨ï¬ ¢¨¤ (1.5) ¢â®- ண® ¯®à浪 .
6. à ¢¥¨ï 㣫®¢®£® ¤¢¨¦¥¨ï ¨áªãáá⢥®£® á¯ãâ- ¨ª ¥¬«¨ ¯à¨ ¤¥©á⢨¨ ã¯à ¢«ïî饣® ¬®¬¥â ®â®á¨-
â¥«ì® £« ¢ëå ®á¥© ¨¥à樨 § ¤ îâáï ãà ¢¥¨ï¬¨ ©«¥à ([19, 23, 94], á¬. â ª¦¥ á. 28) ¨ ¨¬¥îâ ¢¨¤
|
> |
!x(t) = Jz ; Jy !y!z + Mx(t) |
||||||
|
|
|
Jx |
|
Jx |
|
||
|
8 |
|
; |
|
|
|||
|
!y(t) = |
Jx ; Jz |
!z!x |
+ |
My(t) |
|
||
|
< |
Jy |
||||||
|
|
; |
Jy |
|
|
|||
|
!z(t) = |
|
Jy ; Jx |
!x!y |
+ Mz(t) |
|
||
|
> |
; |
||||||
|
|
Jz |
|
Jz |
|
|||
£¤¥ |
Ji Mi !i (i:= x y z) { ᮮ⢥âá⢥® á®áâ ¢«ïî騥 ¬®- |
¬¥â ¨¥à樨, ã¯à ¢«ïî饣® ¬®¬¥â ¨ 㣫®¢®© ᪮à®á⨠®â®á¨â¥«ì® ®á¥© á¢ï§ ®© á¨áâ¥¬ë ª®®à¤¨ â (x y z):
®« £ ï Jy = Jz = J ¯®«ãç¨âì ®¯®àãî âà ¥ªâ®à¨î ¤¢¨-
¦¥¨ï ¯à¨ Mi(t) 0 (i = x y z).
믮«¨âì «¨¥ ਧ æ¨î ãà ¢¥¨© ¤¢¨¦¥¨ï á¯ã⨪ ®â®á¨â¥«ì® ¤ ®© âà ¥ªâ®à¨¨.
66
2.-
¢¨¤ã ⮣®, çâ® ¨¬¥¥âáï ¬®¦¥á⢮ íª¢¨¢ «¥âëå (á â®ç- ª¨ §à¥¨ï ¢å®¤®-¢ë室ëå á®®â®è¥¨©) ᯮᮡ®¢ ¯à¥¤áâ - ¢«¥¨ï ãà ¢¥¨© á®áâ®ï¨ï á¨á⥬ë, ¬®¦® ¢ë¡à âì ¨§ ¨å " ¨«ãç訥" { ¨¡®«¥¥ 㤮¡ë¥ ¤«ï ¨á¯®«ì§®¢ ¨ï ¢ à á- ᬠâਢ ¥¬®© § ¤ ç¥. ª¨¥ ä®à¬ë § ¯¨á¨ ãà ¢¥¨© - §ë¢ îâáï ª ®¨ç¥áª¨¬¨. ®бª®«мªг ¬®¦¥в ¡лвм ¬®£® а §- «¨зле ¯а¨«®¦¥¨©, ¨§¢¥бв® ¨ ¬®£® ª ®¨з¥бª¨е д®а¬.бᬮва¨¬ ¥ª®в®ал¥, ¨¡®«¥¥ а б¯а®бва ¥л¥ ¨§ ¨е.б®¢®¥ ¢¨¬ ¨¥ ¡г¤¥в г¤¥«пвмбп б¨бв¥¬ ¬ б ®¤¨¬ ¢е®- ¤®¬ ¨ ¢л室®¬.
2.1. ¨ £® «ì ï ¨ ¦®à¤ ®¢ ä®à¬ë
ãáâì ᮡáâ¢¥ë¥ ç¨á« ¬ âà¨æë A ¢ (1.3) § ¤ ë ¨ à ¢ë si i = 1 2 : : : n : áᬮâਬ á«¥¤ãî騥 á«ãç ¨.
2.1.1.à®áâë¥ ¢¥é¥áâ¢¥ë¥ á®¡áâ¢¥ë¥ ç¨á«
ãáâì si { ¯à®áâë¥, â.¥. |
si |
= sj |
¯à¨ i = j |
i j = 1 2 : : : n |
|
|
|
6 |
6 |
|
1 |
¨, ªà®¬¥ ⮣®, ®¨ ¢¥é¥á⢥ë¥: Imsi = 0: í⮬ á«ãç ¥ |
|
«î¡ãî ¬ âà¨æã n n ¬®¦® ¯à¨¢¥áâ¨ á ¯®¬®éìî ¥ª®â®à®- £® ¥¢ë஦¤¥®£® ¯à¥®¡à §®¢ ¨ï ª ¤¨ £® «ì®© ¬ âà¨æ¥ A = diagfs1 s2 : : : sng [53, 115] ¨«¨, ¡®«¥¥ ¯®¤à®¡®, ª ¬ âà¨æ¥ ¢¨¤
|
2 |
s1 |
0 |
0 |
: : : |
0 |
0 |
3 |
|
|
|
0 |
s2 |
0 |
: : : |
0 |
0 |
|
|
||
A = |
|
0 |
0 |
s3 |
: : : |
0 |
0 |
|
: |
(2.1) |
|
. |
|
|
... |
|
. |
|
|||
|
4 |
|
|
|
5 |
|
|
|||
|
6 |
0 |
0 |
0 |
: : : |
sn;1 |
0 |
|
|
|
|
0 |
0 |
0 |
: : : |
0 |
sn 7 |
|
|
ª ¥âà㤮 ã¡¥¤¨âìáï, ¬®¦¥á⢮ fsig ¤¥©áâ¢¨â¥«ì® ®¡à - §ã¥â ᯥªâà ¬ âà¨æë (2.1). «ï í⮣® ©¤¥¬ å à ªâ¥à¨áâ¨-
1 «¥¤г¥в ¨¬¥вм ¢ ¢¨¤г, зв® ®вбгвбв¢¨¥ ªа вле б®¡бв¢¥ле з¨б¥« п¢«п¥вбп ¤®бв в®зл¬, ¥ ¥®¡е®¤¨¬л¬ гб«®¢¨¥¬ ¢®§¬®¦®бв¨ ¯а¥- ®¡а §®¢ ¨п ¬ ва¨жл ª ¢¨¤г (2.1) ¨«¨ (2.4). а¨ ¢л¯®«¥¨¨ ¥ª®в®але гб«®¢¨© в ª®¥ ¯а¥®¡а §®¢ ¨¥ ¢л¯®«¨¬® ¨ ¯а¨ «¨з¨¨ ªа вле б®¡- бв¢¥ле з¨б¥«. ®«¥¥ ¯®¤а®¡® нв®в ¢®¯а®б ®¡б㦤 ¥вбп ¢ б«¥¤гой¥¬ ¯. 2.1.3. ¨ ¢ «¨в¥а вга¥ ¯® в¥®а¨¨ ¬ ва¨ж (б¬., ¯а¨¬¥а, [53, 66, 115]).
67
ç¥áªãî ¬ âà¨æã sIn ; A, ª®â®à ï ⮦¥ ®ª §ë¢ ¥âáï ¤¨ £®- «ì®©, sIn ; A = diagfs; sig: à ªâ¥à¨áâ¨ç¥áª¨© ¬®£®- ç«¥ ¥áâì ®¯à¥¤¥«¨â¥«ì ¤ ®© ¬ âà¨æë, ¤«ï ¤¨ £® «ì®©
¬ âà¨æë ® à ¢¥ ¯à®¨§¢¥¤¥¨î í«¥¬¥â®¢ £« ¢®© ¤¨ £® - |
|||
|
|
Q |
|
«¨ [53]. «¥¤®¢ ⥫ì®, ¯®«ãç |
¥¬ A(s) = |
in=1 (s ; si) |
®âªã¤ |
¥¯®á।á⢥® á«¥¤ã¥â ¢ë᪠|
§ ®¥ ã⢥ত¥¨¥. |
|
ª®© ¡ §¨á 㤮¡¥ ⥬, çâ® ¢ ¥¬ ãà ¢¥¨ï á¨á⥬ë à á- ¯ ¤ îâáï ãà ¢¥¨ï n ¥§ ¢¨á¨¬ëå ¯®¤á¨á⥬ ¯¥à¢®£® ¯®- à浪 . ।¯®« £ ï ¤«ï ¯à®áâ®âë § ¯¨á¨, çâ® u(t) 2R (m = 1) ¯à¨¢¥¤¥¬ ᮮ⢥âáâ¢ãî騥 ãà ¢¥¨ï á®áâ®ï¨ï "¢ à §- ¢¥àã⮬ ¢¨¤¥", â.¥. ¢ ¢¨¤¥ á¨á⥬ë ãà ¢¥¨© ¯¥à¢®£® ¯®-
à浪 |
|
®â®á¨â¥«ì® ª®¬¯®¥â®¢ ¢¥ªâ®à x: ®«ã稬 |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
> |
|
x1(t) = s1x1(t) + b1u(t) |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
< |
|
|
(t) |
= |
|
s2x2(t) + b2u(t) |
(2.2) |
||||||||||
|
|
|
8 x2 |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
> xn(t) = snxn(t) + bnu(t): |
|
||||||||||||||||
¨¤®, çâ® §¤¥áì:xi(t) ¥ § ¢¨áïâ ®â xj (t) (¯à¨ i = j): «¥¤®¢ - |
||||||||||||||||||||
⥫ì®, ¯à®¨á室¨â |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
¢ëá®- |
|||||||
¤¥ª®¬¯®§¨æ¨ï á¨á⥬ë { á¨á⥬ |
||||||||||||||||||||
ª®£® (n-£®) ¯®à浪 à ᯠ¤ ¥âáï |
n ¥§ ¢¨á¨¬ëå ¯®¤á¨á⥬ |
|||||||||||||||||||
¬¥ì襣® (¯¥à¢®£®) ¯®à浪 . á«¥¤á⢨¥ í⮣® ã¯à®é ¥âáï |
||||||||||||||||||||
à áç¥â ¯à®æ¥áᮢ ¢ á¨á⥬¥. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
®á¬®âਬ, ª ª ï áâàãªâãà |
á¨á⥬ë ᮮ⢥âáâ¢ã¥â â - |
|||||||||||||||||||
ª®© ä®à¬¥ ¬ âà¨æë A á â®çª¨ §à¥¨ï ¯¥à¥¤ â®çëå äãªæ¨©. |
||||||||||||||||||||
ãáâì |
l = |
m = 1 { á¨á⥬ |
|
¨¬¥¥â ®¤¨ ¢å®¤ ¨ ®¤¨ ¢ë室, |
||||||||||||||||
B = |
|
b1 b2 |
: : : bn |
bi |
|
C |
= |
|
c1 c2 |
: : : cn |
|
: § (2.2) áà §ã ¯®«ã- |
||||||||
|
|
T |
|
|
|
|
||||||||||||||
ç ¥¬, çâ® ¯¥à¥¤ â®çë¥ äãªæ¨¨ ª xi ®¯а¥¤¥«повбп ¢ла ¦¥- |
||||||||||||||||||||
¨ï¬¨ Wi(s) = |
|
|
|
|
|
i = 1 2 : : : n |
: ç¨âë¢ ï ãà ¢¥¨¥ |
|||||||||||||
s |
; si |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
P |
n |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
¢ë室 |
y(t) = Cx(t) |
|
i=1 cixi(t) |
¯®«ã稬, çâ® ¯¥à¥¤ â®ç ï |
||||||||||||||||
äãªæ¨ï ¢á¥© á¨áâ¥¬ë ¨¬¥¥â ¢¨¤ |
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
n |
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
X |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
W(s) = |
|
|
|
Ki |
|
|
|
£¤¥ Ki = cibi: |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
i=1 |
s |
|
|
si |
|
|
|
|
|
ª¨¬ ®¡à §®¬, ¤¨ £® «ì ï ä®à¬ ¬ âà¨æë A ᮮ⢥âáâ¢ã- ¥â á¨á⥬¥, á®áâ®ï饩 ¨§ ¯ à ««¥«ì® ᮥ¤¨¥ëå ¯®¤á¨- á⥬ ¯¥à¢®£® ¯®à浪 ( ¯¥à¨®¤¨ç¥áª¨å ¨«¨ ¨â¥£à¨àãîé¨å
§¢¥ì¥¢).
68
2.1.2. à®áâë¥ ¬¨¬ë¥ ᮡáâ¢¥ë¥ ç¨á«
®«¥¥ á«®¦ë¬ á«ãç ¥¬ ï¥âáï «¨ç¨¥ ã ¬ âà¨æë A ¥- ¢¥é¥á⢥ëå ª®à¥©. 2 ª ¨ ¢ëè¥, ¯à¨ ¯à®áâëå ᮡá⢥-
ëå ç¨á« å, ¬ âà¨æ A â ª¦¥ ¬®¦¥â ¡ëâì ¯à¨¢¥¤¥ ¥¢ë- ஦¤¥ë¬ ¯à¥®¡à §®¢ ¨¥¬ ª ¤¨ £® «ì®¬ã ¢¨¤ã (2.1), ®¤- ª® â ª ï ¬ âà¨æ ¡ã¤¥â ᮤ¥à¦ âì ¤¨ £® «¨ ¬¨¬ë¥ í«¥¬¥âë. â® ¥ã¤®¡® ¤«ï ¤ «ì¥©è¥£® ¥¥ ¨á¯®«ì§®¢ ¨ï.«ï ãáâà ¥¨ï 㪠§ ®© âà㤮á⨠¨á¯®«ì§ã¥âáï ª¢ §¨¤¨ -
£® «ì ï (¡«®ç®-¤¨ £® «ì ï) ä®à¬ |
[53, 115]. |
ਠ⠪®¬ |
||||||||||||
¯à¥¤áâ ¢«¥¨¨ ¬¨¬ë¬ ª®àï¬ si i+1 |
= i i| å à ªâ¥à¨áâ¨- |
|||||||||||||
ç¥áª®£® ¬®£®ç«¥ ᮮ⢥âáâ¢ãîâ |
¡«®ª¨ (ª«¥âª¨) ¢¨¤ |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
i |
i |
: |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
Ai = ; i |
i |
|
|
|
|
(2.3) |
|||||
à ªâ¥à¨áâ¨ç¥áª¨© ¬®£®ç«¥ ¤ ®© ¬ âà¨æë Ai(s) = (s |
|
|||||||||||||
i)2+ i2 = s2;2 is+ 2i |
+ i2: ®à¨ í⮣® ¬®£®ç«¥ |
si i+1 = ;i |
||||||||||||
| i ᮢ¯ ¤ îâ á § ¤ 묨. ª®ç â¥«ì® ¬ âà¨æ A ¨¬¥¥â |
||||||||||||||
б«¥¤гойго ¡«®зго бвагªвгаг (®¯а¥¤¥«¥го б в®з®бвмо |
||||||||||||||
¤® ¯®à浪 á«¥¤®¢ ¨ï ¡«®ª®¢): |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
2 |
s1 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
: : : |
|
|
0 |
3 |
|
|
0 |
s2 |
0 |
0 |
|
|
|
: : : |
|
|
0 |
|
||
|
|
. |
|
. .. |
|
|
: : : |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
0 |
: : : |
0 sq |
|
0 |
|
: : : |
|
|
0 |
|
|
|
|
A = |
0 |
|
: : : |
0 |
|
1 |
|
1 |
: : : |
0 |
: |
(2.4) |
|
|
|
0 |
|
: : : |
0 ; 1 |
|
1 : : : |
0 |
|
|
||||
|
6 |
. |
|
|
|
|
.. . ... |
|
|
. |
7 |
|
||
|
0 |
|
: : : |
|
|
|
|
0 |
r |
r |
|
|||
|
0 |
|
: : : |
|
|
|
|
0 |
; |
r r |
|
|||
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
¥é¥áâ¢¥ë¬ ª®àï¬ s1 |
: : : sq å à ªâ¥à¨áâ¨ç¥áª®£® ¬®£®- |
|||||||||||||
ç«¥ |
ᮮ⢥âáâ¢ãîâ |
¡«®ª¨ à §¬¥à |
1 1 ¬¨¬ë¬ ª®àï¬ |
|||||||||||
sq+2i;1 q+2i = i | i |
i |
= 1 |
2 : : : r |
ᮮ⢥âáâ¢ãîâ ¡«®ª¨ |
||||||||||
à §¬¥à |
2 2 ¢¨¤ |
(2.3). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
||||||||||
2 ®áª®«ìªã |
à áᬠâਢ îâáï |
ãà ¢¥¨ï |
á ¢¥é¥á⢥묨 ª®íä- |
|||||||||||
ä¨æ¨¥â ¬¨, ¬¨¬ë¥ ª®à¨ |
å à ªâ¥à¨áâ¨ç¥áª®£® ¬®£®ç«¥ ¡ã¤ãâ |
|||||||||||||
ª®¬¯«¥ªá®-ᮯà殮묨, si i+1 = i |i |
(|2 = ;1) |
i = Resi i+1 |
i = |
jImsi i+1j:
69
ëç¨á«ïï å à ªâ¥à¨áâ¨ç¥áª¨© ¬®£®ç«¥ ¬ âà¨æë (2.4), «®£¨ç® ¯. 2.1.1. á. 67, ¯®«ã稬
|
q |
|
r |
|
|
det(sIn ; A) = |
Y |
(s ; si) |
Y |
(s2 |
; 2 js + j2 + j2): |
|
i=1 |
|
j=1 |
|
|
ª¨¬ ®¡à §®¬, ¬ âà¨æ |
A ¨¬¥¥â § ¤ ë¥ á®¡áâ¢¥ë¥ ç¨- |
á« si. ᫨ ᮢ § ¯¨á âì ãà ¢¥¨ï á®áâ®ï¨ï ¤«ï ª ¦¤®© ª®¬¯®¥âë ¢¥ªâ®à x â® ã¡¥¦¤ ¥¬áï, çâ® á¨á⥬ "à ᯠ- ¤ ¥âáï" q + r ¥§ ¢¨á¨¬ëå ¯®¤á¨á⥬ ¯¥à¢®£® ¨ ¢â®à®£® ¯®à浪®¢. ਠm = l = 1 ¯¥à¥¤ â®ç ï äãªæ¨ï á¨áâ¥¬ë ¯à¨¨¬ ¥â ¢¨¤
|
|
q+r |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
W(s) = |
X |
Wi(s) |
£¤¥ |
|
|
|
|
(2.5) |
|||
|
|
i=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wi(s) = 8 |
|
|
Ki |
|
|
|
i = 1 : : : q |
|
|||
|
d0 s |
+ dsj ; si |
|
|
|
||||||
|
|
> |
|
|
j |
|
|
j = i |
; |
q i = q + 1 : : : q |
+ r: |
|
|
|
|
; 2 js + j + j |
|||||||
|
|
> s |
|
|
|
||||||
|
|
< |
|
2 |
|
2 |
2 |
|
|
|
|
«¥¤®¢ ⥫ì®,: |
|
â ª®© ä®à¬¥ ãà ¢¥¨© á®áâ®ï¨ï ᮮ⢥â- |
|||||||||
áâ¢ã¥â à §«®¦¥¨¥ ¯¥à¥¤ â®ç®© äãªæ¨¨ á¨á⥬ë á« £ - |
|||||||||||
¥¬ë¥ ¯¥à¢®£® ¨ ¢â®à®£® ¯®à浪®¢, çâ® ¨««îáâà¨àã¥âáï à¨á. |
|
||||||||||
2.1. |
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
áᬮâà¥ë¥ ¢ëè¥ ª ®¨ç¥áª¨¥ ä®à¬ë ¬ âà¨æë A (2.1)
¨(2.4) ¯à¥¤áâ ¢«ïîâ ᮡ®© ç áâë¥ á«ãç ¨ â ª §ë¢ ¥¬®©
¢¥é¥á⢥®© ä®à¬ë ®à¤ . ª ï ä®à¬ ¬®¦¥â ¡ëâì ¯®- «ãç¥ , ¥á«¨ å à ªâ¥à¨áâ¨ç¥áª¨© ¬®£®ç«¥ ¬ âà¨æë A ¥ ¨¬¥¥â ªà âëå ª®à¥©. ¨¦¥ ¯à¨¢¥¤¥ ®¡é¨© ¢¨¤ ¢¥é¥á⢥- ®© ¦®à¤ ®¢®© ä®à¬ë ¯à¨ «¨ç¨¨ ã ¬ âà¨æë A ªà âëå
ᮡá⢥ëå ç¨á¥« (á¬. á®áªã 1 á. 67).
3¤¥áì (¨ ¤ «¥¥ ¢ ª¨£¥) áâàãªâãàë¥ áå¥¬ë «¨¥©ëå á¨á⥬ ᮤ¥à-
¦â ¯à¥¤áâ ¢«¥¨¥ ãà ¢¥¨© §¢¥ì¥¢ (¯®¤á¨á⥬) ¢ ¢¨¤¥ ¨å ¯¥à¥¤ â®ç- ëå äãªæ¨©. ®£¤ , çâ®¡ë ¯®¤ç¥àªãâì ®â«¨ç¨¥ ¬¥¦¤ã ॠ«ì묨 ¯à®æ¥áá ¬¨ ¨ ¨å ¨§®¡à ¦¥¨ï¬¨ ¢ ª®¬¯«¥ªá®© ®¡« á⨠[76, 95, 66], áâàãªâãàëå á奬 å ¨á¯®«ì§ãîâ á¯¥æ¨ «ìë¥ ®¡®§ ç¥¨ï ¤«ï ®¯¥à â®-
஢ ¤¨ää¥à¥æ¨à®¢ ¨ï ¨ ᤢ¨£ ¢¯¥à¥¤ [76]. ë í⮣® ¤¥« âì ¥ ¡ã¤¥¬, à áᬠâਢ ï ¯¥à¥¤ â®çãî äãªæ¨î ¯à®áâ® ª ª ª®¬¯ ªâãî ä®à¬ã § - ¯¨á¨ ᮮ⢥âáâ¢ãîé¨å ãà ¢¥¨©.
70
¨á. 2.1. âàãªâãà ï á奬 , ᮮ⢥âáâ¢ãîé ï ¦®à¤ ®¢®© ä®à¬¥ (2.4).
2.1.3. |
¡é¨© á«ãç ©. ¥é¥á⢥ ï ä®à¬ ®à¤ |
|||
ãáâì ¬ âà¨æ A ¯®à浪 |
n ¨¬¥¥â ªà âë¥ á®¡áâ¢¥ë¥ ç¨- |
|||
á« : s1 |
{ ªà â®á⨠l1 |
s2 |
{ ªà â®á⨠l2 : : : sp { ªà â®á⨠|
|
lp: 믮«¥® ãá«®¢¨¥ |
P |
ip=1 li = n: ਠ«¨ç¨¨ ªà âëå ª®à- |
||
¥© ¥ ¢áïª ï ¬ âà¨æ |
¬®¦¥â ¡ëâì ¥¢ë஦¤¥ë¬ ¯à¥®¡à - |
§®¢ ¨¥¬ ¯à¨¢¥¤¥ ª ¤¨ £® «ì®© ¨«¨ ¡«®ç®-¤¨ £® «ì- ®© ä®à¬¥ (2.1), (2.4). ¤ ª® ¨§¢¥á⥠¡®«¥¥ ®¡é¨© ¡«®ç®- ¤¨ £® «ìë© ª ®¨ç¥áª¨© ¢¨¤ ¬ âà¨æë A, ª®â®àë© ¬®¦¥â ¡ëâì ¯®«ãç¥ ¨ ¤«ï ªà âëå ᮡá⢥ëå ç¨á¥« ¯à¨ «î¡®© ¨á室®© ¬ âà¨æ¥ [53, 66, 115]. í⮩ ä®à¬¥ ¬ âà¨æ A ¨¬¥¥в б«¥¤гойго ¡«®зго бвагªвгаг: 4
A = 2 |
J1 |
0 |
: : : |
0 |
3 |
|
|
|
0 |
|
J2 |
: : : |
0 |
|
(2.6) |
||
6 |
. |
|
: : : . .. . |
|
|
|
||
0 |
|
: : : |
0 |
Jr 7 |
|
|
||
4 |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
£¤¥ Ji i = 1 2 : : : r { ª«¥âª¨ (ï騪¨) ®à¤ , ¨¬¥î騥 ¢¨¤: |
||||||||
|
|
|
|
|||||
4 í⮬ á«ãç ¥ â ª¦¥ £®¢®àïâ, çâ® ¬ âà¨æ |
A ¯à¥¤áâ ¢«¥ |
¢ ᮡ- |
á⢥®¬ ¡ §¨á¥.
71