Вариационная задача адаптивного оптимального управления. Теоретический и прикладной компьютерный анализ
Аннотация:
Предмет исследования. Рассмотрена задача адаптивного оптимального управления динамической системой, относящейся к классу условных вариационных задач с подвижными границами. Проведено вариационное и компьютерное исследования управляемого адаптивного движения материальной точки в задаче минимизации энергетического функционала качества с подвижной, заранее незаданной правой трансграницей. А также в случае, когда масса точки меняется в зависимости от нефиксированного конечного момента времени. Метод. Задача решена с использованием схем и процедур классического вариационного исчисления. Процедуры включают вывод вариации вспомогательного функционала качества, соответствующих уравнений Эйлера и адаптивного алгоритма оценивания. При решении общей условной вариационной задачи исследована полученная замкнутая система дифференциальных уравнений для формирования адаптивной оптимальной системы управления динамическим объектом с заданным функционалом качества. Основные результаты. Результаты безусловной постановки задачи обобщены на случай дополнительных дифференциальных (неголономных) и голономных связей. В вариационной адаптивной задаче оптимального управления условие трансверсальности сформулировано в терминах условия локального программирования. Достигнутые результаты имеют отношение к полученным конкретным уравнениям, выражениям и формулам относительно изучаемого модельного примера. Получены графики основных функций времени, определяющие характер движения объекта управления и качество переходных процессов. Практическая значимость. Разработанная вариационная схема адаптивного оптимального синтеза может быть использована при расчете и проектировании управляемых динамических систем. Построенная оптимизационная схема перспективна, в том числе для применения в системах, у которых время функционирования заранее не фиксировано. Предложенные алгоритмы адаптивного оптимального управления для целенаправленного движения изучаемой материальной точки успешно прошли тестирование в цифровом режиме и показали свою эффективность. Сделан вывод, что алгоритмы являются перспективными для дальнейшего использования в более сложных нелинейных адаптивных системах динамического оптимального регулирования.
Ключевые слова:
Постоянный URL
Статьи в номере
- Полимерная композиция с фенантренхиноном для записи рельефных голографических решеток
- Современные методы математического моделирования в биомедицинских исследованиях
- Анализ фазовых изображений, полученных при использовании голографической системы регистрации на основе эффекта геометрической фазы и поляризационной камеры
- Система цветоделения на основе цветового треугольника для колориметрических исследований в микроскопии
- Концепция регистрации изображений с использованием двухэлементного активного оптико-электронного комплекса
- Краткий обзор развития теорий робастности, грубости и бифуркаций динамических систем
- Решение задачи достижимости в графе с заданными ограничениями в виде многокомпонентной контекстно-свободной грамматики с использованием умножения матриц
- Предсказание результатов 16-факторного теста Р. Кеттелла на основе анализа текстовых постов пользователей социальной сети
- Методика управления компонентами распределительной электроэнергетической системы при обеспечении качества потребляемой электроэнергии
- Голосовая система оценки ответов для учащихся с ограниченными физическими возможностями, использующих обработку естественного языка и машинное обучение
- Обнаружение вредоносного домена на основе естественного языка с использованием машинного обучения и глубокого обучения
- Гибридный алгоритм JAYA для планирования рабочих процессов в облаке
- Информационная модель продолжительности покупки товаров первой необходимости
- Разработка технологии интерактивной мобильной поддержки пациентов с хроническими заболеваниями
- Выделение ролей в сетях общественного транспорта с атрибутами узлов: описание модели
- Обзор систем обнаружения сетевых вторжений, основанных на подходах глубокого обучения
- Мониторинг состояния здоровья населения по возрастным группам
- Модель аналитики энергопотребления на основе интеллектуальной оболочки Game Optimization для данных интеллектуального учета
- Метод активного демпфирования напряжения с отрицательной обратной связью по току звена постоянного тока в электрических и гибридных электрических трансмиссиях
- Сравнительный анализ методов управления вентильно-индукторной электрической машиной
- Газовая динамика стационарных сверхзвуковых газовых струй с инертными частицами при их истечении в среду с низким давлением
- Смешанные формы свободных колебаний прямоугольной CFCF-пластины
- Моделирование тепло-гидродинамических процессов в испарителях низкотемпературных систем с внутриканальным кипением хладагентов
- Высокопроизводительное моделирование напряженно-деформированного состояния тонкостенных оболочечных конструкций с использованием глубокого обучения
- Валидация автоматных спецификаций