📄Работа №136949

Тема: Прямой метод Ляпунова для анализа характеристик переходного процесса управляемых систем линейных дифференциально-разностных уравнений

Характеристики работы

Тип работы Магистерская диссертация
Информатика и вычислительная техника
Предмет Информатика и вычислительная техника
📄
Объем: 16 листов
📅
Год: 2019
👁️
Просмотров: 76
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
ℹ️ Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.

📋 Содержание

Постановка задачи
Глава 1. Вспомогательные сведения
1.1. Функционалы полного типа
Глава 2. Основные результаты
2.1. Итеративный метод нахождения запаса устойчивости а
2.2. Графический метод нахождения а
2.3. Вычисление величины у
2.4. Программная реализация
Заключение
Список литературы

📖 Введение

Системы дифференциально-разностных уравнений моделируют динамику широкого класса реальных явлений и процессов. Например, задача о распространении эпидемии с учетом вакцинации приводит к системе дифференциальных уравнений с запаздыванием, равным времени действия вакцины. Одними из основных параметров подобных задач является запас устойчивости заданной системы и величина перерегулирования. В зависимости от конкретной области приложения, они могут иметь различную физическую интерпретацию: так, в уже упомянутой задаче распространения эпидемии запас устойчивости определяет скорость затухания заболевания. В механических системах величина перерегулирования зачастую связана с максимальным отклонением от положения равновесия, а комбинация двух характеристик позволяет определить колебательность системы. Кроме того, наличие подобных количественных параметров дает возможность сравнивать различные решения между собой, составляя тем самым основу задач вариационного исчисления, рассматриваемых, например, в [3]. Ранее в статьях [1, 2] предложены алгоритмы оценки указанных параметров, однако их практическое применение затруднено необходимостью решения оптимизационных задач высокой размерности. Цель данной работы — разработка методов, лишенных этого недостатка.
Для систем обыкновенных дифференциальных уравнений аналогичная задача была поставлена и решена Ляпуновым в монографии [4] в 1892 году. Для более сложных классов уравнений, в том числе и для уравнений с запаздывающим аргументом, задача ставится в работах [5, 6, 9, 10]. Для ее решения применяются методы, обзор которых приведен далее.
В следующем разделе сформулирована математическая постановка задачи, введены обозначения и определения, используемые в дальнейшем, а также приведен краткий обзор существующей литературы на исследуемую тему. Основная часть работы состоит из двух глав, в которых приведены необходимые вспомогательные теоретические сведения, представлены полученные результаты и описана программная реализация алгоритма с помощью языка программирования Python, решающего поставленную задачу. Работа программы проиллюстрирована на численном примере.

Возникли сложности?

Нужна качественная помощь преподавателя?

👨‍🎓 Помощь в написании

✅ Заключение

В работе поставлена и решена задача нахождения запаса устойчивости системы линейных стационарных дифференциально-разностных уравнений. На основе прямого метода Ляпунова предложен алгоритм нахождения указанной величины для устойчивых систем и его программная реализация в среде Python.
В качестве направления для дальнейших исследований следует отметить возможное обобщение результатов на системы уравнений с несколькими запаздываниями разной величины, а также рассмотрение уравнений нейтрального типа.

Нужна своя уникальная работа?
Срочная разработка под ваши требования
Рассчитать стоимость
ИЛИ

📕 Список литературы

[1] Цимфер С. А. Оценка параметров переходного процесса линейной системы на основе прямого метода Ляпунова // Процессы управления и устойчивость. 2016. Т. 3. № 1. С. 138-143.
[2] Цимфер С. А. Метод Нелдера-Мида в задаче оценки параметров переходного процесса линейной дифференциально-разностной системы // Процессы управления и устойчивость. 2017. Т. 4. № 1. С. 69-74.
[3] Веремей Е. И. Линейные системы с обратной связью: Учебное пособие. СПб.: Лань, 2013. 448 с.
[4] Ляпунов А. М. Общая задача об устойчивости движения. М. : ОНТИ. Гл. ред. общетехн. лит., 391 с.
[5] Зубов В. И. Устойчивость движения. М. : Высшая школа, 1973. 273 с.
[6] Хейл Дж. Теория функционально-дифференциальных уравнений. М.: Мир, 1984. 424 с.
[7] Boys S. P., El Ghaoui L., Feron E., Balakrishnan V. Linear Matrix Inequalities in System and Control Theory. Philadelphia: SIAM, 1994. 206 p.
[8] Разумихин Б. С. Устойчивость систем с запаздыванием // Прикладная математика и механика. 1956. Т 20. № 4. С. 500-512.
[9] Красовский Н. Н. Некоторые задачи теории устойчивости движения. М.: Гос.изд-во физ.-мат. литературы, 1959. 211 с.
[10] Kharitonov V. L. Time-Delay Systems: Lyapunov Functionals and Matrices.. Basel: Birkhauser, 2013. 311 p.
[11] Mondie S., Kharitonov V. L. Exponential estimates for retarded time-delay systems: an LMI approach // IEEE Trans. Autom. Control. 2005. Vol. 50, no. 2. P. 268-273.

🛒 Оформить заказ

Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.
Предоставляемые услуги, в том числе данные, файлы и прочие материалы, подготовленные в результате оказания услуги, помогают разобраться в теме и собрать нужную информацию, но не заменяют готовое решение.
Укажите ник или номер. После оформления заказа откройте бота @workspayservice_bot для подтверждения. Это нужно для отправки вам уведомлений.

©2026 Cервис помощи студентам в выполнении работ