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: 100
Скачиваний: 0
|
|
|
|
|
|
66 |
|
|
|
|
Из этой системы двойных неравенств находим |
|
|
|
|||||||
|
|
= |
й ; |
|
|
|
|
|
|
( 5. 40) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(5 .4 1 ) |
|
|
' |
и |
t = |
i ‘ |
0 |
|
|
|
|
Согласно |
(5 .1 0 ) получаем |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(5 .4 2 ) |
|
|
|
г - 1 |
|
|
|
|
|
|
|
На ооноваваш (5 .4 0 ) |
и (5 .4 1 ) |
имеем |
|
|
|
|
||||
|
|
О & ос ■ < — <L , |
если |
|
Si J j i |
> |
О |
(5 .4 3 ) |
||
|
|
|
|
|
|
г si |
|
|
|
|
или |
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-1 |
|
|
|
|
|
|
/ |
Л |
|
|
HL |
|
|
(5 .4 4 ) |
|
|
|
О > X; г> |
, |
если |
|
; d N |
< |
О . |
||
|
|
|
|
|
|
г-1 |
|
|
|
|
Таким образом, если для всех |
х - |
справедливо неравенство 2_ |
7°, |
|||||||
|
|
|
|
|
* |
|
|
|
i-i |
|
то |
система двойных неравенств (5 .3 9 ) имеет неотрицательные решения, |
|||||||||
|
|
п . |
|
|
|
|
|
|
|
|
а |
если же |
S{ |
< С |
то решения будут неположительными» |
||||||
|
|
i-i |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 . Решение систем двойных и модулярных неравенотв. Всякая совместная система двойных неравенств имеет бесконечное множество решений. Множество решений совместной системы (4 .1 2 ), у которой ранг отличен от нуля, называется многогранником решений [46] » Применяя метод экстремальных уравнений, найдем координаты вершен многогранника решений системы ( 5 .1 ) . Так как определитель системы
(5 .1 ) отличен от нуля, то множество всех ее решений есть выпуклый многогранник, число вершга которого N = <2. . Для определения всех вершин многогранника нужно решить /V систем экстремальных уравнений.
(лт)
Обозначим через |
Z: |
- У |
- ю координату |
т —ой вершины |
|||
шогогранника, а |
через |
* |
J ( mr |
компоненты вектора свободных членов. |
|||
|
d i |
||||||
|
, мы будем иметь серию систем |
|
|||||
уравнений вица |
|
|
|
1 |
|
|
|
(т) |
|
|
|
|
/(т ) |
|
|
Хт ) |
|
f/n; |
|
|
|||
а„ г, -г |
г*. |
+ |
.. + а ш |
< |
, |
|
|
_ _ ("*) |
„ (>0 |
|
(т ) |
J |
( ™ ) |
|
|
|
: |
+ .,. . + й г п гл |
= |
’ |
Г ( « 4 * 0 (5 .4 5 ) |
||
|
|
|
|
|
|
||
( т ) |
f/nj |
... . + |
й ял 6 л |
~ |
|
|
|
|
|
+ |
|
|
Каждое уравнение системы (5 .4 5 ) определяет гиперплоскость в про-
/о'1
странстве Л . Для определения свободных членов a ,• необходимо их выразить через известные границы С,- и 6,- системы двойных неравенств ( 5 . 1 ) . С этой целью введем в-рассмотрение индикатор
|
|
,(т) |
|
« |
|
|
|
О ж |
i |
, |
|
|
компоненты |
а |
,• |
с |
двумя значениями |
|
|||||||
По определению индикатор компоненты |
|
вектора |
свободных |
|||||||||
членов равен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(т) |
|
0 |
, |
если |
j (*> |
_ |
, |
|
_ |
|
||
|
|
= |
<\- |
|
|
|||||||
6 ■ - |
• |
|
|
|
/(«О |
|
£ |
\т = У УМУ |
( 5 .4 6 ) |
|||
•'t |
|
|
i |
, |
если |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
CL{ |
= Pi . |
|
|
|
|||||
эжения |
(5»46) |
следует, |
что |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
Ci t |
если |
6t |
- О , |
|
|
|
(5 .4 7 ) |
||
“ t |
" |
) |
, |
|
> |
|
|
V |
|
|
|
|
|
о1,- |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
если |
= i • |
|
|
|
|
/f/n)
ая (5 .4 6 ) и ( 5 .4 7 ) , компоненту а ,• можно
66
Тогда вектор свободных членов будет иметь следующий вид
|
|
|
|
|
|
|
|
|
l - 9 j ( m) |
|
|
|
|
|
|
|
|
К |
" |
|
|
|
} |
|
|
(5 .4 9 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Согласно (5 .4 6 ) |
и (5 .4 9 ) |
вектору |
свободных членов |
cLimi |
соответ |
||||||||
ствует |
вектор - |
индикатор |
6 сп> , |
представляющий |
п |
- |
разрядное |
||||||
число |
в двоичной системе |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
6 (т>= |
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
(5 .5 0 ) |
||
где |
5 п ( т - 1 ) |
- |
п |
- |
разрядное представление числа |
|
( т - 1) |
б |
|||||
двоичной системе. Подставляя в систегцу |
(5 .4 5 ) вместо |
d |
ее |
зна |
|||||||||
чение |
из ( 5 .4 8 ) , |
получаем |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
а |
("О- |
е |
(.т) |
1 -в (т) |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
х |
а у гу.. = S t- |
|
|
|
( г = 1,п; т - - 1 , ы ) |
|
(5 .5 1 ) |
|||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
y=i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Применяя метод Гаусса или формулу Крамера, найдем координаты |
|
||||||||||||
вершин многогранника |
решений |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
г1 |
&r |
Aj |
1 |
|
|
|
|
|
(5 .5 2 ) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Из |
условия выпуклости многогранника решений следует, что |
|
|||||||||||
|
|
|
|
/V |
|
|
Кт) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
г— , |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
сс -•=X |
|
г/ |
|
|
|
|
(5 .5 3 ) |
||||
|
|
|
m^i |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
N |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
Х п >>•0 и |
^ |
|
|
= |
1 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m^i |
|
|
|
|
|
|
\ |
|
|
|
Рассмотрим совместную систему т |
двойных линейных неравенств |
с |
|||||||||||
п |
|
переменными |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
п |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
С. |
|
|
й у сс. ± 6 t |
( г = i j m ) _ |
|
(5 .5 4 ) |
69
Предположим, что минор к. - го порядка, составленный из коэффициентов при первых ж переменных, отличен от нуля. Вычтем из всех частей каждого неравенства все члены с переменными
г ••• > ОСл |
|
|
|
П |
* |
| |
П |
С» |
- ^ a is x s 6 |
|
aij XJ |
4 |
4 ' " |
|
& = £ * ) . |
(5 .5 5 ) |
|
|
S=KH |
j |
= l |
|
|
|
S--H+1 |
|
|
Выберем для этих переменных эгк+, , |
, ос п |
произвольные значе |
|||||||
ния оСщ.{ , ■■ ., аСп . |
Тогда |
система |
(5 .5 5 ) превращается в систему |
||||||
х |
двойных неравенств с |
ж |
переменными |
ос,, . . . t х л |
|
||||
|
п |
|
/С |
|
|
|
|
п. |
|
C-i ~ |
6 |
X |
а у Х/ |
4 |
X |
a is^s . |
(5 .5 6 ) |
||
|
s ^ i |
|
Г - 1 |
|
|
|
s -*+i |
|
|
Применяя формулы (5 .8 ) |
и ( 5 . 9 ) , |
находим |
|
|
&'■ |
к. |
|
|
л |
Z: = - j - |
= ~4~ V |
^ i j |
( Ci ~ X |
a ts*s ) |
J & |
A i n |
/ |
\ |
/ |
|
1-1 |
|
|
|
zj = 4 L = ~ t ^ J v ( ^ ~ ^ ais^ ) |
(V =/^)- |
||
i^t |
- |
S=t*i |
|
1^1 |
|
|
|
На основании (5 .1 0 ) имеем |
|
|
|
/с |
|
=X ^ |
. |
S{ C |
i |
||
U l |
|
i zl |
|
Согласно (5 .2 0 ) и (5 .2 1 ) получаем
/с
*■»/
или
(5 .5 7 )
(5 .5 8 )
(5*5э>
(5 .6 0 )
X |
> X- 3- |
— L- , |
если V (i>i~ |
<О. |
(5.61) |
й |
4 |
& |
~ |
1 |
|
|
|
|
г - 1 |
|
|