Article or book title, author's surname, DOI

Synthesis of optimal control based on the use of physical principles

A.A. Kostoglotov1, A.I. Kostoglotov2, A.A. Kuznetsov3, S.V. Lazarenko4

research article Pages: 819-826

  1. 1 д.т.н., профессор, кафедра «Информационные технологии в сервисе», Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса (г. Шахты)
  2. 2 д.т.н., профессор, кафедра «Безопасность жизнедеятельности», Ростовский государственный университет путей сообщения
  3. 3 к.т.н., доцент, Военный авиационный инженерный университет (г. Воронеж)
  4. 4 к.т.н., ст. преподаватель, кафедра «Радиоэлектроника», Южно-Российский государственный университет экономики и сервиса (г. Шахты)

Abstract

In the case of a nonlinear mathematical model of the control object, as widespread methods AKOR Letov-Kalman and of extended operation A.A. Krasovskii that are not always in practice possible to obtain the desired result. In the first case, it was difficult to identify the structure and parameters of the control laws. And the second is obtained only an approximate solution. Using the known principles of Pontryagin, Bellman, Lagrangian approach leads to optimal control programs, and the problem of synthesis requires additional hypotheses.

In this paper, we propose a new method to obtain optimum conditions for a finite period of time, that is, providing direct control design problems. It is based on the theorem of the combined maximum principle holds for dynamical systems, whose motion satisfies the principle of Hamilton-Ostrogradskii. In this case, the combination of the physical principles of hydraulics of the synthesis of optimal controller selects the best in terms of its objective function parameters.

In this paper we propose a new method for solving the synthesis problem of optimal control and the choice of controller parameters based on the combined use of the maximum principle and the laws of hydraulics. Its use does not require the solution of the boundary maximum principle, L.S. Pontryagin and does not involve the use of Bellman's function.

How to cite

Костоглотов А.А., Костоглотов А.И., Кузнецов А.А., Лазаренко С.В. Синтез оптимального регулятора на основе использования физических принципов // Нелинейный мир. 2012. № 11. С. 819–826.

References
  1. Беллман Р. Динамическое программирование. М.: ИЛ; Наука. 1960.
  2. Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. М.: Наука. 1983.
  3. Башлы П.Н. Квазиоптимальное управление антенной решеткой в задаче повышения помехоустойчивости информационно-измерительной системы// Автометрия. 2008. Т. 44. №4. С. 52-59.
  4. Башлы П.Н., Кузнецов Ю.А., Гладушенко С.Г. Квазиоптимальное управление многоэлементными антенными решетками // Автометрия. 2009. Т. 45. №6. С. 15-21.
  5. Андрашитов Д.С., Дерябкин И.В., Костоглотов А.А., Кузнецов А.А., Лазаренко С.В. Синтез автономного управления математическим маятником на основе объединенного принципа максимума // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Сер. Технические науки. 2010. №3. С. 9-14.
  6. Костоглотов А.А., Костоглотов А.И., Лазаренко С.В. Синтез оптимальных по быстродействию систем на основе объединенного принципа максимума // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2007. №12. С. 34-40.
  7. Костоглотов А.А., Костоглотов А.И., Лазаренко С.В. Объединенный принцип максимума в задачах оценки параметров движения маневрирующего летательного аппарата // Радиотехника и электроника. 2009. Т. 54. №4. С. 450-457.
  8. Костоглотов А.А., Костоглотов А.И., Чеботарев А.В. Метод объединенного принципа максимума в параметрических задачах оптимального управления // Информационно-управляющие системы. 2010. №4(47). С. 15-21.
  9. Костоглотов А.А., Костоглотов А.И., Лазаренко С.В., Шевцова Л.А. Синтез оптимального управления на основе объединенного принципа максимума // Известия вузов. Северо-Кавказский регион. Сер. Технические науки. 2010. №2. С. 31-37.
  10. Андрашитов Д.С., Костоглотов А.А., Костоглотов А.И., Лазаренко С.В. Многопараметрическая вариационная идентификация динамических систем на основе объединенного принципа максимума // Информационно-управляющие системы. 2012. №4(10). С. 68-76.
  11. Лурье А.И. Аналитическая механика. М.: Наука ГРФМЛ. 1961.
  12. Безуглов Д.А., Поморцев П.М., Скляров А.В. Обработка результатов измерений на базе аппроксимации плотности распределения сглаживающими кубическими В-сплайнами // Измерительная техника. 2000. №9. С. 32.
  13. Прыгунов А.Г., Сизов В.П., Безуглов Д.А. Метод определения перемещений объектов на основе анализа волновых фронтов оптического поля с использованием эталонных голограмм // Оптика атмосферы и океана. 1995. Т. 8. №6. С. 826.
  14. Лойцянский Л.Г. Механика жидкости и газа. М.: ГРФМЛ. 1987.