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: 106

Скачиваний: 0

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

Из систем экстремальных уравнений (6 .24) и (6 .2 5 ) по теореме Крамера находим

W U ... Л г ) - у ( * ,) . .. ы * , )

д а . . . 4 д а д а . д а )

(6.28)

и

д а ) . . . < £Х т )-у& ,)..Ж а,)

V M . . . A v - у ( и ) ... д а )

(6 .2 9 )

д а ) . •. А т ) - у ( ъ ) : .

Сравнивая эти выражения мевду собой, получаем

Xi-Zi = |{4 '(г )- Л г )]

% а , ) . . . 1

..

•ММ

f , (О ••• 1

■• • Г/с(<и)

{

•- .

Ч к tf/c)

= | { Л ( т ь Л т ) } 5 1 ( - о ‘ Х

= ^ [ 4 т ) - д а ) ^ д а ,

(6 .3 0 )

где

М lj

-

минор и ■/// -

алгебраическое дополнение элемента

i

.

Таким образом,

из (6 .3 0 )

 

следует,

что

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

~

i

,

если

/*

< 4 }

~ 0 >

 

(6 .3 1 )

 

 

 

 

 

 

г - г

 

 

 

 

 

■'

TLi

> 2 ;

,

если

Ь Ц п

б

-

i i q . i ^

J y

(6 .3 2 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

/=7

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<|

 

 

Z ; < 2 ;

,

если

Jc^ /г $

ф

П у л

J i j .

(6 ,3 3 )


-81

Принимая во

внимание

( 6 .3 2 ) , (6 .3 3 )

и дополнительные условия

 

_/S/(r) < f e e

( Т ) ,

имеем

 

 

 

'

JL R>l { Л т ) - y t t j ) } ,

если Sign lb = X f n

»

 

> ( Г ) = '

&

 

 

 

(6 .3 4 )

 

 

 

К

 

 

 

 

 

 

%

,

если t i f n t b i

 

 

 

i

& . U " ( T ) - y ( i f i }

если

 

 

 

%

J lj

 

0

 

L ^

 

 

 

 

 

 

 

 

J - t

 

(6 .3 5 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

kfo{oL'(T)-y(*j)}

,

e c m i y n l b t S t y n ^ J i j

 

Решения систем экстремальных

уравнений

(6 .2 4 )

и ( 6 .2 5 ),

удовлетвс-

ряющйе дополнительным условиям,будут иметь

следующий ввд

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

 

 

 

 

 

М (Т ) ,

если

П уп 3 = iiyn ] T j . j

t

 

 

 

2 £-

=

<

 

 

 

 

 

 

 

 

(6 .3 6 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Jb'-(T) ,

если

5Ufn fb^

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г - 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ft

 

 

 

 

 

 

 

Jb!'(T),

если

iiyn & = iign

У "

X y .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<Г"

 

(6 .3 7 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ft

 

 

 

 

 

 

 

Jb-(T ) .

если

S iy n lb t S i y a ' ^ d i j

,

 

«

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r-<

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Но теореме Вейерштрасса в промежутке

[ с ;

Т ]

существуют та­

кие точки t = £ ‘

и

t =

t ”

,

что значения

у ( ^')

и у

(£ ') будут

соответственно наименьшим и наибольшим значениями функции

у (£ )

 

y ( t ' ) *

if(t) *

у

i t ' )

 

 

при

 

 

 

 

 

(6 .3 8 )

где

^ (7 'J =

^г/ / (7 )

,

у ( Г ) =

J«/>

у {!) .

 

 

OitiT

C<rfiT


82

Тогда на основании теоремы Больцано -

Коши функция

)

принимает

промежуточное значение

у в в некоторой точке

t

=* т

интервала

[о , т ]

, т .е .

 

 

 

 

 

 

 

у it ' ) < у 0 <

где у 0 = у \ г ) ,

t ' < r

 

< t "

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y ( i ' ) < у ( Ъ ) < у i t " )

 

 

 

(6 ,3 9 )

Применяя теорему о среднем значении функции, находим

 

 

 

 

 

т

 

 

 

 

 

 

 

 

f ( t ) dt ;

o < f < Т.

 

 

(6 .4 0 )

Принимая во

внимание

(6 .3 9 ) и (6 ,4 0 ),

получаем

 

 

 

 

 

y( i ' ) cy( f ) <y( . t " ) ,

t' <T<t" .

 

 

(6 .4 1 )

Преобразуем неравенство

(6 .2 1 ) с учетом (6 ,3 8 )

и

(6 .4 1 ) .

 

Так как

 

 

 

 

 

 

 

 

iw i Г а '(т ) - v i O ]

 

 

 

t e [ o ,T ] , (6 .4 2 )

J i f i T

 

 

B i t i T

 

 

 

 

 

то

 

 

 

 

 

 

 

 

 

A % T ) - y ( t ‘) i y ( t ) i ^ ( T ) - y ( t u) .

 

(6 .4 3 )

Отсюда следует,

что

 

 

 

 

 

 

A'(T)

-

у O f) < y ( t )

$ A"(T)~ y ( T ) .

 

(6 .4 4 )

При этом условии системы экстремальных уравнений

(6 .2 4 )

и (6 .2 5 )

можно записать в следующем виде

 

 

 

 

 

г.У'ДМ +

гл%и,) +.. . +гкух({,) =Ar)~j(f)">

г,%Иь) + г*^0*) + . . . + г* % а я) = *'(т)-у(т)г [(6>45)

гД,ГД)

 

+ . ■ .+ гкШ*к.)

= Л т ) - у ( т )


03

У') ( t,)

+

t s

 

+ ,

 

 

 

 

 

*■

 

 

 

•+ Я/сУкО,)

=<С"(Т)- y ( T ) }

 

* M

U )

 

 

 

+ .

■+ ZK% (t2) = c C " ( T ) - y ( f ) i

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(6.46)

2 , ^ ( 1 J

+Z2 % (- U )

 

■+ %K.У/с(+я)

=

- y

( f ) .

 

 

 

 

 

 

 

 

По теореме Крамера находим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

* (6 .4 7 )

 

 

 

 

 

 

 

 

г - 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 г-=^{Лт)-у(т)}

 

(6 .4 8 )

Учитывая

(6 .3 2 ),

(6 .33)

 

 

 

Уг/

 

,

ч

,

и дополнительные условия Jh; (т) jb{ (Т)

получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л

 

 

5 K

(T )' f

C=f))

2

J

V

, если

8

=

,

 

A w -\

 

 

 

 

l-i

 

 

 

 

 

</

 

 

 

 

 

£

 

 

 

 

 

(6 .4 9 )

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

£ { / ( Т ) "

J ( f )} j

 

,

если

e

^

I

 

 

 

 

 

 

</='

 

 

 

 

 

'

 

 

■J {/(T) -

 

£

 

. если

 

 

^

 

 

у(f)} ^

 

 

U f a

 

J y f

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(6 .5 0 )

a '(t; h

■ J {^ '(т ) -

'

*

Jk ij

, если

 

 

*.

 

 

У ( f ) } £

 

iiy n d ^ S iy n X

 

 

 

 

 

 

r

i

 

 

 

 

J

 

Преобразуя выражение ( 6 .3 0 ) ,

получаем

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- -Ж- f . J v ■

 

(6 .5 1 )

 

 

Ar) - A t)

 

6

jri

1

 

 

 

Принимая во внимание формулы (6 .47) и (6 .4 8 ),

имеем

 

 

 

 

 

Zi

_

oC'(T)~ f( f)

 

 

(6 .5 2 )

 

 

 

*i

ci"(T) - y(f)

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Согласно формуле (6.52) можно записать

 

 

 

Z

*,

(6.53)

*с'(т)-у(т)

*с"(т)-у( т)

 

Отсюда следует,

что

 

 

 

 

к.

 

 

 

 

 

 

 

 

t-1

' H t j Z r Z i )

 

 

 

 

 

(6 .5 4 )

* t ' ( T ) - y ( T )

U - ( r ) - y ( r )

^ "(7 ’) - ^ '( 'T )

 

На основании формулы (6 .5 2 )

и свойств абсолютных величин имеем

 

к

 

 

 

 

.

Ж-*21*

1Ат).-у(т)!

(6 .5 5 )

 

 

 

 

 

 

l-t

 

 

 

 

В частном случае, когда

y { t ) ~ y ( T ) ~ - 0

, формулы (6 .4 7 )

и (6 .4 8 )

принимают следующий вид

 

 

 

 

 

Z i

=

] Г

 

(6 .5 6 )

 

 

 

г - 1

 

 

 

2 ;

f a d '(Т)

d { . .

(6 .5 7 )

 

 

 

t-i

 

 

Подставляя в выражения (6 .4 9 ) и (6 .5 0 ) вместо у ( т ) его значение,