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

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

 

 

 

 

 

 

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

 

£

= 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

 

 

 

 

 

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

 

 

 

 

=X ^

.

S{ C

i

U l

 

i zl

 

Согласно (5 .2 0 ) и (5 .2 1 ) получаем

*■»/

или

(5 .5 7 )

(5 .5 8 )

(5*5э>

(5 .6 0 )

X

> X- 3-

— L- ,

если V (i>i~

.

(5.61)

й

4

&

~

1

 

 

 

 

г - 1