<?xml version="1.0"?>
<!DOCTYPE article
PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.4 20190208//EN"
       "JATS-journalpublishing1.dtd">
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" article-type="research-article" dtd-version="1.4" xml:lang="en">
 <front>
  <journal-meta>
   <journal-id journal-id-type="publisher-id">Vestnik of Don State Technical University</journal-id>
   <journal-title-group>
    <journal-title xml:lang="en">Vestnik of Don State Technical University</journal-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Вестник Донского государственного технического университета</trans-title>
    </trans-title-group>
   </journal-title-group>
   <issn publication-format="print">1992-5980</issn>
  </journal-meta>
  <article-meta>
   <article-id pub-id-type="publisher-id">9475</article-id>
   <article-id pub-id-type="doi">10.12737/16056</article-id>
   <article-categories>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru">
     <subject>Информатика, вычислительная техника и управление</subject>
    </subj-group>
    <subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en">
     <subject>INFORMATION TECHNOLOGY, COMPUTER SCIENCE AND MANAGEMENT</subject>
    </subj-group>
    <subj-group>
     <subject>Информатика, вычислительная техника и управление</subject>
    </subj-group>
   </article-categories>
   <title-group>
    <article-title xml:lang="en">Structural synthesis of terminal control using acceleration energy </article-title>
    <trans-title-group xml:lang="ru">
     <trans-title>Структурный синтез терминальных управлений с использованием энергии ускорений </trans-title>
    </trans-title-group>
   </title-group>
   <contrib-group content-type="authors">
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Лазаренко </surname>
       <given-names> Сергей Валерьевич</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Lazarenko </surname>
       <given-names> Sergey Валерьевич</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>rh3311@mail.ru</email>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Костоглотов </surname>
       <given-names> Андрей Александрович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Kostoglotov </surname>
       <given-names> Andrey Александрович</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>kostoglotov@icloud.com</email>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Кузнецов</surname>
       <given-names>Антон Александрович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Kuznetsov</surname>
       <given-names>Anton Александрович</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>tonic@pereslavl.ru </email>
    </contrib>
    <contrib contrib-type="author">
     <name-alternatives>
      <name xml:lang="ru">
       <surname>Лосев</surname>
       <given-names> Виталий  Александрович</given-names>
      </name>
      <name xml:lang="en">
       <surname>Losev</surname>
       <given-names> Vitaliy  Александрович</given-names>
      </name>
     </name-alternatives>
     <email>aibolit_773@mail.ru</email>
    </contrib>
   </contrib-group>
   <pub-date publication-format="print" date-type="pub" iso-8601-date="2015-09-24T00:00:00+03:00">
    <day>24</day>
    <month>09</month>
    <year>2015</year>
   </pub-date>
   <pub-date publication-format="electronic" date-type="pub" iso-8601-date="2015-09-24T00:00:00+03:00">
    <day>24</day>
    <month>09</month>
    <year>2015</year>
   </pub-date>
   <volume>15</volume>
   <issue>4</issue>
   <fpage>94</fpage>
   <lpage>100</lpage>
   <self-uri xlink:href="https://zh-szf.ru/en/nauka/article/9475/view">https://zh-szf.ru/en/nauka/article/9475/view</self-uri>
   <abstract xml:lang="ru">
    <p>Учет физических особенностей системы в виде ее инвариантов позволяет продвинуться в решении проблемы структурного синтеза терминальных управлений. Это достигается за счет использования энергии ускорений при формировании расширенного целевого функционала, что определяет отличия полученного результата от известных. Применение аппарата асинхронного варьирования привело к установлению необходимого и достаточного условия минимума целевого функционала. На его основе получены уравнения краевой задачи для Аппелевых динамических систем. Их конечный вид определяется целью синтеза. Развертывание этих уравнений целесообразно производить для конкретных случаев. Достоверность полученных результатов подтверждается результатами решения задачи терминального управления. Для линейных систем предлагаемый метод позволяет получить точное аналитическое решение. Синтезированное управление обеспечивает безударный режим изменения состояния динамической системы.</p>
   </abstract>
   <trans-abstract xml:lang="en">
    <p>Considerations of the system physical features in the form of its invariants allow advancing in the solution of the problem of terminal control structural synthesis. It is achieved by using the acceleration energy when forming an extended objective functional that determines the difference of the obtained result from the known ones. The application of the device of asynchronous variation has led to the establishment of the necessary and sufficient conditions for a minimum target functional. On its basis, the boundary-value problem equations for Appell dynamic systems are obtained. Their final form is determined by the synthesis purpose. The development of these equations should be performed for specific cases. The validity of the results obtained is confirmed by the results of the terminal control problem solution. For linear systems, the offered method allows obtaining the exact analytical solution. The synthesized control provides the nonimpact change mode of the dynamic system condition.</p>
   </trans-abstract>
   <kwd-group xml:lang="ru">
    <kwd>асинхронное варьирование</kwd>
    <kwd>структурный синтез</kwd>
    <kwd>терминальное управление</kwd>
    <kwd>уравнения Аппеля</kwd>
    <kwd>энергия ускорений.</kwd>
   </kwd-group>
   <kwd-group xml:lang="en">
    <kwd>asynchronous variation</kwd>
    <kwd>structural synthesis</kwd>
    <kwd>terminal control</kwd>
    <kwd>Appell equations</kwd>
    <kwd>acceleration energy.</kwd>
   </kwd-group>
  </article-meta>
 </front>
 <body>
  <p>. Проблема структурного синтеза заключается в нахождении закона управления [1]. В настоящее время все больше внимания уделяется вопросам управления системой с заданным терминальным состоянием. Это обусловлено необходимостью решения таких актуальных задач, как прицельное торможение, разгон транспортных средств, наведение систем вооружения, летательных аппаратов, стыковка космических аппаратов, управление манипуляторами, демпфирование колебаний и т.д. [2, 3].Существенный вклад в решение проблемы синтеза внесли работы Летова А.М. и Калмана Р.Э., что связано с формализмом Беллмана Р.Э. и Ляпунова А.М. [4, 5]. Одна из основных проблем в этом случае, как правило, заключается в выборе структуры и весовых коэффициентов оптимизирующих функционалов. Широкое применение также находят метод приближенно – оптимального синтеза Кротова В.Ф. и функционала обобщенной работы Красовского А.А., но они не всегда обеспечивают требуемые показатели эффективности [5,6].Одно из перспективных направлений развития теории управления состоит в использовании физических законов при построении процедур синтеза [6]. Конструктивные результаты из [7 - 15] получены с применением принципа Гамильтона – Остроградского, из которого следуют уравнения Лагранжа второго рода. Это позволяет учесть динамику действительного движения системы при построении расширенного функционала за счет включения в него интеграла действия. В настоящей работе в отличие от [7 - 15] для решения задачи, которая заключается в разработке метода структурного синтеза терминальных управлений, предлагается использовать энергию ускорений для конструирования расширенного функционала. Применение к нему игольчатого варьирования Л.С. Понтрягина позволяет привести оптимизационную задачу к краевой, что не предполагает использования функции Беллмана [5, 16]. Достоверность полученных результатов подтверждается на основе математического моделирования при сравнении с терминальным управлением [2].</p>
 </body>
 <back>
  <ref-list>
   <ref id="B1">
    <label>1.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Бойчук, Л. М. Метод структурного синтеза нелинейных систем автоматического управления / Л. М. Бойчук. - Москва : Энергия, 1971. - 112 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Бойчук, Л. М. Метод структурного синтеза нелинейных систем автоматического управления / Л. М. Бойчук. - Москва : Энергия, 1971. - 112 с.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B2">
    <label>2.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Разоренов, Г. Н. Метод синтеза законов «мягкого» и «сверхмягкого» управления конечным состоянием динамических систем / Г. Н. Разоренов // Изв. РАН. Теория и системы управления. - 2013. - № 1. - С. 3-17.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Разоренов, Г. Н. Метод синтеза законов «мягкого» и «сверхмягкого» управления конечным состоянием динамических систем / Г. Н. Разоренов // Изв. РАН. Теория и системы управления. - 2013. - № 1. - С. 3-17.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B3">
    <label>3.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Карнаухов, Н. Ф. Демпфирование колебаний захватного устройства промышленного робота в режиме двухтактного динамического торможения асинхронного двигателя при частотном управлении / Н. Ф. Карнаухов, М. Н. Филимонов, Ю. В. Пудова // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2009. - Т. 9, № 2. - С. 308-321.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Карнаухов, Н. Ф. Демпфирование колебаний захватного устройства промышленного робота в режиме двухтактного динамического торможения асинхронного двигателя при частотном управлении / Н. Ф. Карнаухов, М. Н. Филимонов, Ю. В. Пудова // Вестник Дон. гос. техн. ун-та. - 2009. - Т. 9, № 2. - С. 308-321.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B4">
    <label>4.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Isidori, A. Nonlinear Control Systems / A. Isidori. - New York: Spinger - Verlag, 1999. - 297 p.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Isidori, A. Nonlinear Control Systems / A. Isidori. - New York: Spinger - Verlag, 1999. - 297 p.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B5">
    <label>5.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Справочник по теории автоматического управления / Под ред. А. А. Красовского. - Москва: Наука, 1987. - 712 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Справочник по теории автоматического управления / Под ред. А. А. Красовского. - Москва: Наука, 1987. - 712 с.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B6">
    <label>6.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Новые концепции общей теории управления : cборник научных трудов / Под ред. А. А. Красовского. - Москва-Таганрог: ТРТУ, 1995. - 183 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Новые концепции общей теории управления : cборник научных трудов / Под ред. А. А. Красовского. - Москва-Таганрог: ТРТУ, 1995. - 183 с.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B7">
    <label>7.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Kostoglotov, A. A. Joint Maximum Principle in the Problem of Synthesizing an Optimal Control of Nonlinear Systems / A. A. Kostoglotov, A. I. Kostoglotov, S. V. Lazarenko // Automatic Control and Computer Sciences. - 2007. - No 5. - Pp. 274-281.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kostoglotov, A. A. Joint Maximum Principle in the Problem of Synthesizing an Optimal Control of Nonlinear Systems / A. A. Kostoglotov, A. I. Kostoglotov, S. V. Lazarenko // Automatic Control and Computer Sciences. - 2007. - No 5. - Pp. 274-281.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B8">
    <label>8.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Костоглотов, А. А. Синтез оптимальных по быстродействию систем на основе объединенного принципа максимума / А. А. Костоглотов, А. И. Костоглотов, С.В. Лазаренко // Информационно-измерительные и управляющие системы. - 2007. - №12. - С. 34-40.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Костоглотов, А. А. Синтез оптимальных по быстродействию систем на основе объединенного принципа максимума / А. А. Костоглотов, А. И. Костоглотов, С.В. Лазаренко // Информационно-измерительные и управляющие системы. - 2007. - №12. - С. 34-40.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B9">
    <label>9.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Kostoglotov, A. A. The Combined-Maximum Principle in Problems of Estimating the Motion Parameters of a Maneuvering Aircraft / A. A. Kostoglotov, A. I. Kostoglotov, S. V. Lazarenko // Journal of Communications Technology and Electronics. - 2009. - Vol. 54, No 4. - Pp. 431-438.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Kostoglotov, A. A. The Combined-Maximum Principle in Problems of Estimating the Motion Parameters of a Maneuvering Aircraft / A. A. Kostoglotov, A. I. Kostoglotov, S. V. Lazarenko // Journal of Communications Technology and Electronics. - 2009. - Vol. 54, No 4. - Pp. 431-438.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B10">
    <label>10.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Синтез оптимального управления на основе объединенного принципа максимума / А. А. Костоглотов [и др.] // Известия высших учебных заведений. Северо - Кавказский регион. Технические науки. - 2010. - №2. - С. 31-37.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Синтез оптимального управления на основе объединенного принципа максимума / А. А. Костоглотов [и др.] // Известия высших учебных заведений. Северо - Кавказский регион. Технические науки. - 2010. - №2. - С. 31-37.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B11">
    <label>11.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Синтез алгоритма автономного управления математическим маятником на основе объединенного принципа максимума / Д. С. Андрашитов [и др.] // Известия высших учебных заведений. Северо - Кавказский регион. Технические науки. - 2010. - №3. - С. 9-14.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Синтез алгоритма автономного управления математическим маятником на основе объединенного принципа максимума / Д. С. Андрашитов [и др.] // Известия высших учебных заведений. Северо - Кавказский регион. Технические науки. - 2010. - №3. - С. 9-14.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B12">
    <label>12.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Костоглотов А. А. Объединенный принцип максимума в информационных технологиях анализа и синтеза / А. А. Костоглотов, А. И. Костоглотов, С. В. Лазаренко. - Ростов-на-Дону: РАСЮРГУЭС, 2010. - 165 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Костоглотов А. А. Объединенный принцип максимума в информационных технологиях анализа и синтеза / А. А. Костоглотов, А. И. Костоглотов, С. В. Лазаренко. - Ростов-на-Дону: РАСЮРГУЭС, 2010. - 165 с.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B13">
    <label>13.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Многопараметрическая идентификация конструктивных параметров методом объединенного принципа максимума [Электронный ресурс] / А. А. Костоглотов, А. И. Костоглотов, С. В. Лазаренко // Инженерный вестник Дона. - 2011. - №1. - Режим доступа: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2011/348 (дата обращения: 14.07.15 г).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Многопараметрическая идентификация конструктивных параметров методом объединенного принципа максимума [Электронный ресурс] / А. А. Костоглотов, А. И. Костоглотов, С. В. Лазаренко // Инженерный вестник Дона. - 2011. - №1. - Режим доступа: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2011/348 (дата обращения: 14.07.15 г).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B14">
    <label>14.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Костоглотов, А. А. Метод структурно-параметрической идентификации Лагранжевых динамических систем в задачах обработки измерительной информации / А. А. Костоглотов, С. В. Лазаренко // Измерительная техника. - 2014. - №2. - С. 32-36.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Костоглотов, А. А. Метод структурно-параметрической идентификации Лагранжевых динамических систем в задачах обработки измерительной информации / А. А. Костоглотов, С. В. Лазаренко // Измерительная техника. - 2014. - №2. - С. 32-36.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B15">
    <label>15.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Универсальный метод синтеза оптимальных управлений нелинейными динамическими системами [Электронный ресурс] / Д. С. Андрашитов [и др.] // Инженерный вестник Дона. - 2014. - №1 - Режим доступа: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n1y2014/2251 (дата обращения : 14.07.15).</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Универсальный метод синтеза оптимальных управлений нелинейными динамическими системами [Электронный ресурс] / Д. С. Андрашитов [и др.] // Инженерный вестник Дона. - 2014. - №1 - Режим доступа: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n1y2014/2251 (дата обращения : 14.07.15).</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B16">
    <label>16.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Мартыненко, Ю. Г. Управление движением мобильных колесных роботов / Ю. Г. Мартыненко // Фундаментальная и прикладная математика. - 2005. - Т. 11, № 8. - С. 29-80.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Мартыненко, Ю. Г. Управление движением мобильных колесных роботов / Ю. Г. Мартыненко // Фундаментальная и прикладная математика. - 2005. - Т. 11, № 8. - С. 29-80.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B17">
    <label>17.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Новоселов, В. С. Вариационные методы в механике / В. С. Новоселов. - Санкт-Петербург: Изд-во Ленинградского университета, 1966. - 73 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Новоселов, В. С. Вариационные методы в механике / В. С. Новоселов. - Санкт-Петербург: Изд-во Ленинградского университета, 1966. - 73 с.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B18">
    <label>18.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Лурье, А. И. Аналитическая механика / А. И. Лурье. - Москва: ГИФМЛ, 1961. - 824 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Лурье, А. И. Аналитическая механика / А. И. Лурье. - Москва: ГИФМЛ, 1961. - 824 с.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
   <ref id="B19">
    <label>19.</label>
    <citation-alternatives>
     <mixed-citation xml:lang="ru">Батенко, А. П. Управление конечным состоянием движущихся объектов / А. П. Батенко. - Москва: Сов. радио, 1977. - 256 с.</mixed-citation>
     <mixed-citation xml:lang="en">Батенко, А. П. Управление конечным состоянием движущихся объектов / А. П. Батенко. - Москва: Сов. радио, 1977. - 256 с.</mixed-citation>
    </citation-alternatives>
   </ref>
  </ref-list>
 </back>
</article>
