Файл: Батяев, Б. Г. Исследование надежности и точности линейных систем автоматического управления.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 29.10.2024

Просмотров: 98

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

61

где A j {

-

элемент

j

-

ой строки и

 

У -

го столбца обратной

матрицы

чЛ

* ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В соответствии

с (5 .1 0 ) имеем.,

 

 

 

 

 

Ъ

ш г ;

*

если

 

 

{~ с г ) d

j i

- 0 ,

( 5 . I I )

 

 

i =l

 

 

 

°

I

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z; >,2l

'■ »

еслЕ

 

 

 

 

 

 

> 0 ,

'(5 .1 2 )

 

</

<f

 

 

 

i

* i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

n.

 

 

 

 

 

 

' V ‘ V

'

если

2

( 4

-

c i )

j

j

'/ < 0 .

(5 .1 3 )

 

 

i - i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

■На основании определений

точных границ1 из предыдущих выражений

получим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

I

 

 

 

■п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A j

 

если

 

 

 

 

 

> 0 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

■1ч t

 

 

 

 

 

x j = i n f x ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.14)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A t

 

если

^

 

 

 

 

< 0

 

 

 

 

A

 

 

 

X^i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A;

 

если

^

A

r

c i ) ^ j i

y o,

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

1ч1

 

 

 

 

 

Xj = Sup. Xj = -<

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.15)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

АУ

,

если

 

( 4

 

~Ci) d j i

О .

 

 

 

 

i-

 

 

t=i


62

Применяя формулы ( 5 . 8 ) , ( 5 . 9 ) , (5.14) и ( 5 . 1 5 ) , имеем

x j , если

> о г

■г

-1

(5. 16)

«_ i

 

 

х";

 

,

если

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г-1

 

 

 

 

 

 

П

,

если

v

1

. ~

> О,

 

 

 

 

X ;

 

/

( 6 { - С { ) J j t

 

 

 

 

*

 

 

 

i ? i

*

 

 

 

'/

- 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5 .17)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* X,-

 

,

если

 

( ^ i ~ c i )

< О .

 

 

 

 

 

 

 

 

t = i

 

 

 

 

Таким образом, мы установили, что экстремальные значения пере­

менных являются решениями систем экстремальных уравнений.

 

Из выражений

(5 . 2) и (5 . 1 0 ) получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

ZJ

' XJ

^

 

 

если

 

 

> 0

(5 .18)

 

 

 

 

i =1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zj

>'

 

y'

 

,

если

 

\

< 0 .

(5 .1 9)

 

 

 

 

 

 

 

 

t=i

 

 

 

Подставляя

значения

 

 

и

Zj

в выражения (5 . 1 8 )

и ( 5 ,1 9 ) , по­

лучим решения ристем двойных неравенств

 

 

 

/

 

 

 

 

п

 

 

п

 

 

 

й ;

6

 

 

4 );

 

,

если

" 2 ^ ( i i - C i ) J j ' i ' > 0

(5. 20)

X; £ -----г—


63

или

 

 

 

&;

если

(Si -Ci) J - J i < C .

(5 .2 1)

- * xr

 

i^ l

 

 

 

 

Метод решения систем двойных линейных неравенств с помощью экстремальных уравнений будем называть методом экстремальных

уравнений.

 

 

 

 

'

Предположим,

что

= 2

и

(у-i,n). Полагая в выражении

(5 . 5 ) 2 ; =* Z. и

2 ;

= 2

, получим системы экстремальных уравнений

О

О

 

 

 

 

Х > - г

 

(5 .2 2)

У ---------- г

 

Г -1

 

 

Л у * = h

( { ~-1>п )

(5 .2 3)

У =i

 

 

Решая системы экстремальных уравнений (5 .2 2) и ( 5 . 2 3 ) ,

находим

Ci

(5 .2 4)

Z -

 

Z

а у

 

г =

(5 .2 5)

Г« 7

/5‘

Из выражений (5 .24) и (5 .2 5) получаем

2

- г =

S i

- с,-

 

(5 .2 6)

Г йу


64

На основании

(5 .2 )

и (5.2С )

имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

‘г

 

 

 

 

 

 

 

 

а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

■ST”

 

 

 

 

 

(5 .2 7 )

 

2

ь

OCj

±

%

,

если

^

Я у

> С1

 

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г >

 

 

•» г

, если

^

CLy < О ,

_

 

 

(5 .2 8 )

Подставляя значения

2

и

X в

выражения (5 .2 7 )

и

(5 .2 8 ),

полу-

ч т решения системы двойных неравенств

2>-

 

 

 

 

 

Ci

 

,

,

 

 

 

 

если

 

> о

 

 

(5 .2 9 )

----------

4

Xj

Г

“у

 

 

;~1

 

 

 

 

 

Х >

у

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/ - 1

 

 

 

 

 

г - 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ш

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

 

 

 

 

 

Сi

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

если

Д у

 

< 0

.

(5 .3 0 )

ц -------- *

Я /

*

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

“ y

 

 

 

 

2 > /

 

 

Г - 1 '

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

 

 

с-

 

 

 

£■

 

Таким образом

 

 

 

 

 

2

и —

 

, если отношения :—

---------- г

7г~------- - 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л

а у

 

 

T

° v

постоянны,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

-FT

V

определяются

выра­

то решения системы двойных неравенств

жениями (5 .2 3 )

и

(5 .3 0 ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Если

C^ + Si

= О ,

то

систему

двойных неравенств

(5 .1 ) можно

записать в

виде

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

‘ 1 > / 7 - -

( * = Л « ) •

 

(5 .3 1 )

Применяя фор^лы

(5 .8 )

и

( 5 .9 ) , подучаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л 1

 

Я

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(5.32)

* = i


65

 

 

 

 

2 = i V _ = V

6 , J n-i

 

 

 

(5 ,3 3 )

 

 

 

 

J

&

 

*

an

 

 

 

 

 

 

 

 

 

i-1

 

 

 

 

 

Согласно

( ЬоЮ )

имеем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* j - * r - z

Z

e -

 

 

 

 

(5 ,3 4 )

 

 

 

 

 

 

i - i

 

 

 

 

 

Учитывая

(5,1.8)

и (5 ,1 9 ) при условии, что

С{ - -

S-

, находим

 

 

 

‘ * /

4 xi

 

если

Л 6i J J i

> О

(5 .3 5 )

 

 

 

 

 

 

 

 

г-1

 

 

 

 

ИЛИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Zj

>, X j

>, X j

,

если

B iJ-jf.

< О ,

(5 .3 6 )

 

 

 

 

 

 

 

 

t ' i

 

 

 

 

Принимая во

внимание

(5 .3 2 )

и ( 5 ,3 3 ) ,1получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

Aj

 

 

п

 

 

 

 

 

 

 

4 X; £

 

если

 

 

 

 

(5 .3 7 )

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г

 

 

г -1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X м

-1

 

о

 

А

-

*

X; >,

- * ± -

 

если

. •

<

(5 .3 8 )

 

&

 

 

J

А

 

 

,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г=1

 

 

 

 

Таким образом, из условия

с,- +ё^ = 0 следует,

что

2 - и 2 :

имеют противоположные значения,

т . е .

Z: + TL- = о .

 

*

Если

Ci

-

 

 

 

 

/

(5 .1 )

можно

О , то систегду двойных неравенств

представить

в

виде

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^6 21 flv ^

6

( г = у,/г-) -

 

(5.39)

 

 

 

 

 

F