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
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 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
/г |
|
|
|
|
|
|
|
~ |
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 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/С |
• |
|
|
|
|
|
2 г-=^{Лт)-у(т)} |
|
(6 .4 8 ) |
||||||||
Учитывая |
(6 .3 2 ), |
(6 .33) |
|
|
|
Уг/ |
|
, |
ч |
, |
||
и дополнительные условия Jh; (т) jb{ (Т) |
||||||||||||
получаем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/с |
|
|
|
|
|
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,