Проблема устойчивости самонастраивающихся стохастических динамических систем с конечным последействием и с эталонной моделью
Исследована устойчивость самонастраивающихся стохастических систем автоматического регулирования с последействием. Проведен синтез контура самонастройки с помощью второго метода Ляпунова и доказана экспоненциальная p-устойчивость в целом стохастических дифференциальных уравнений с последействием....
Gespeichert in:
Datum: | 2015 |
---|---|
Hauptverfasser: | , |
Format: | Artikel |
Sprache: | Russian |
Veröffentlicht: |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України
2015
|
Schriftenreihe: | Кибернетика и системный анализ |
Schlagworte: | |
Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/124931 |
Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Zitieren: | Проблема устойчивости самонастраивающихся стохастических динамических систем с конечным последействием и с эталонной моделью / И.В. Юрченко, В.К. Ясинский // Кибернетика и системный анализ. — 2015. — Т. 51, № 6. — С. 92-106. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-124931 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-1249312017-10-13T03:03:25Z Проблема устойчивости самонастраивающихся стохастических динамических систем с конечным последействием и с эталонной моделью Юрченко, И.В. Ясинский, В.К. Системный анализ Исследована устойчивость самонастраивающихся стохастических систем автоматического регулирования с последействием. Проведен синтез контура самонастройки с помощью второго метода Ляпунова и доказана экспоненциальная p-устойчивость в целом стохастических дифференциальных уравнений с последействием. Досліджено стійкість самоналагоджуваних стохастичних систем з післядією. Проведено синтез контура самоналагодження за допомогою другого методу Ляпунова та доведено експоненційну p-стійкість у цілому стохастичних диференціальних рівнянь з післядією. The stability of self-adaptive stochastic automatic control systems with aftereffect is analyzed. The self-adaptive contour is synthesized using Lyapunov’s second method and the exponential p-stability in the whole is proved for stochastic differential equations with aftereffect. 2015 Article Проблема устойчивости самонастраивающихся стохастических динамических систем с конечным последействием и с эталонной моделью / И.В. Юрченко, В.К. Ясинский // Кибернетика и системный анализ. — 2015. — Т. 51, № 6. — С. 92-106. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. 0023-1274 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/124931 519.217:519.718:519.837 ru Кибернетика и системный анализ Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Russian |
topic |
Системный анализ Системный анализ |
spellingShingle |
Системный анализ Системный анализ Юрченко, И.В. Ясинский, В.К. Проблема устойчивости самонастраивающихся стохастических динамических систем с конечным последействием и с эталонной моделью Кибернетика и системный анализ |
description |
Исследована устойчивость самонастраивающихся стохастических систем автоматического регулирования с последействием. Проведен синтез контура самонастройки с помощью второго метода Ляпунова и доказана экспоненциальная p-устойчивость в целом стохастических дифференциальных уравнений с последействием. |
format |
Article |
author |
Юрченко, И.В. Ясинский, В.К. |
author_facet |
Юрченко, И.В. Ясинский, В.К. |
author_sort |
Юрченко, И.В. |
title |
Проблема устойчивости самонастраивающихся стохастических динамических систем с конечным последействием и с эталонной моделью |
title_short |
Проблема устойчивости самонастраивающихся стохастических динамических систем с конечным последействием и с эталонной моделью |
title_full |
Проблема устойчивости самонастраивающихся стохастических динамических систем с конечным последействием и с эталонной моделью |
title_fullStr |
Проблема устойчивости самонастраивающихся стохастических динамических систем с конечным последействием и с эталонной моделью |
title_full_unstemmed |
Проблема устойчивости самонастраивающихся стохастических динамических систем с конечным последействием и с эталонной моделью |
title_sort |
проблема устойчивости самонастраивающихся стохастических динамических систем с конечным последействием и с эталонной моделью |
publisher |
Інститут кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН України |
publishDate |
2015 |
topic_facet |
Системный анализ |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/124931 |
citation_txt |
Проблема устойчивости самонастраивающихся стохастических динамических систем с конечным последействием и с эталонной моделью / И.В. Юрченко, В.К. Ясинский // Кибернетика и системный анализ. — 2015. — Т. 51, № 6. — С. 92-106. — Бібліогр.: 16 назв. — рос. |
series |
Кибернетика и системный анализ |
work_keys_str_mv |
AT ûrčenkoiv problemaustojčivostisamonastraivaûŝihsâstohastičeskihdinamičeskihsistemskonečnymposledejstviemisétalonnojmodelʹû AT âsinskijvk problemaustojčivostisamonastraivaûŝihsâstohastičeskihdinamičeskihsistemskonečnymposledejstviemisétalonnojmodelʹû |
first_indexed |
2025-07-09T02:16:54Z |
last_indexed |
2025-07-09T02:16:54Z |
_version_ |
1837133900246155264 |
fulltext |
ÓÄÊ 519.217:519.718:519.837
È.Â. ÞÐ×ÅÍÊÎ, Â.Ê. ßÑÈÍÑÊÈÉ
ÏÐÎÁËÅÌÀ ÓÑÒÎÉ×ÈÂÎÑÒÈ ÑÀÌÎÍÀÑÒÐÀÈÂÀÞÙÈÕÑß
ÑÒÎÕÀÑÒÈ×ÅÑÊÈÕ ÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÕ ÑÈÑÒÅÌ Ñ ÊÎÍÅ×ÍÛÌ
ÏÎÑËÅÄÅÉÑÒÂÈÅÌ È Ñ ÝÒÀËÎÍÍÎÉ ÌÎÄÅËÜÞ
Àííîòàöèÿ. Èññëåäîâàíà óñòîé÷èâîñòü ñàìîíàñòðàèâàþùèõñÿ ñòîõàñòè÷åñêèõ ñèñòåì àâ-
òîìàòè÷åñêîãî ðåãóëèðîâàíèÿ ñ ïîñëåäåéñòâèåì. Ïðîâåäåí ñèíòåç êîíòóðà ñàìîíàñòðîéêè
ñ ïîìîùüþ âòîðîãî ìåòîäà Ëÿïóíîâà è äîêàçàíà ýêñïîíåíöèàëüíàÿ p-óñòîé÷èâîñòü â öå-
ëîì ñòîõàñòè÷åñêèõ äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé ñ ïîñëåäåéñòâèåì.
Êëþ÷åâûå ñëîâà: ñòîõàñòè÷åñêèå ñàìîíàñòðàèâàþùèåñÿ ñèñòåìû, àâòîìàòè÷åñêîå ðåãó-
ëèðîâàíèå, ïîñëåäåéñòâèå, óñòîé÷èâîñòü.
ÂÂÅÄÅÍÈÅ
Ìíîæåñòâî èññëåäîâàíèé â îáëàñòè òåõíè÷åñêîé êèáåðíåòèêè ñâÿçàíî ñ ïðî-
áëåìîé ïîñòðîåíèÿ ñèñòåì àâòîìàòè÷åñêîãî ðåãóëèðîâàíèÿ (ÑÀÐ) äëÿ îáúåê-
òîâ ñ çàïàçäûâàíèåì, êîòîðûå ðàçäåëÿþò íà îäíîêîíòóðíûå è äâóõêîíòóðíûå.
Äèíàìèêà çàìêíóòîé ÑÀÐ äëÿ îáúåêòîâ ñ çàïàçäûâàíèåì îïèñûâàåòñÿ êàê
óðàâíåíèÿìè çàïàçäûâàþùåãî, òàê è íåéòðàëüíîãî òèïà. Çíàÿ ïåðåäàòî÷íóþ
ôóíêöèþ è èñïîëüçóÿ îáðàòíîå ïðåîáðàçîâàíèå Ëàïëàñà, ìîæíî ïîñòðîèòü
òî÷íûå àíàëèòè÷åñêèå âûðàæåíèÿ äëÿ ïðîöåññîâ â çàìêíóòûõ ÑÀÐ. Âîïðîñó
óñòîé÷èâîñòè ÑÀÐ äëÿ îáúåêòîâ ñ çàïàçäûâàíèåì ïîñâÿùåíî ìíîãî ðàáîò (íà-
ïðèìåð, [1] è ññûëêè ê íåé).
Èçó÷åíèå îáëàñòåé óñòîé÷èâîñòè ÑÀÐ ïîçâîëÿåò ðåøèòü ïðîáëåìó âûáîðà
òèïà ðåãóëÿòîðà, èñõîäÿ èç òðåáîâàíèé ê çàìêíóòîé ÑÀÐ. Ëó÷øèõ ðåçóëüòàòîâ ïðè
ïîñòðîåíèè ÑÀÐ ìîæíî äîáèòüñÿ ïðè èñïîëüçîâàíèè äâóõêîíòóðíûõ ñèñòåì [2, 3].
Èññëåäîâàòåëè ñòîëêíóëèñü ñ ïðîáëåìîé áîëüøèõ ðàçáðîñîâ ïàðàìåòðîâ
îáúåêòà ïîñòðîåíèÿ óäîâëåòâîðèòåëüíûõ ÑÀÐ. Îêàçûâàåòñÿ, ÷òî ïðè çíà÷èòåëü-
íûõ êîëåáàíèÿõ ïàðàìåòðîâ îáúåêòà ïîñòðîåíèå «õîðîøèõ» ÑÀÐ âîçìîæíî ñ èñ-
ïîëüçîâàíèåì ñàìîíàñòðàèâàþùèõñÿ ñèñòåì (ÑÍÑ) [2, 4, 5]. Ïîñëåäíÿÿ äëÿ îáúåê-
òîâ ñ çàïàçäûâàíèåì ÿâëÿåòñÿ íåëèíåéíîé è íåñòàöèîíàðíîé, ïîýòîìó åå àíàëèç â
ðàìêàõ òåîðèè ëèíåéíûõ ñòàöèîíàðíûõ ñèñòåì êà÷åñòâåííî ïðîâåñòè íåâîçìîæíî.
 [1] ÑÍÑ ïðîàíàëèçèðîâàíû ñ ïðèìåíåíèåì âòîðîãî ìåòîäà Ëÿïóíîâà.
Ðàçâèòèå òåîðèè ñòîõàñòè÷åñêèõ äèôôåðåíöèàëüíûõ, äèôôåðåíöèàëüíî-ðàç-
íîñòíûõ, ôóíêöèîíàëüíî-äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé [6–14] ïîçâîëÿåò ðàñ-
ñìàòðèâàòü ñòîõàñòè÷åñêèå ÑÍÑ (ÑÑÍÑ), êîòîðûå ÿâëÿþòñÿ áîëåå òî÷íûìè ìà-
òåìàòè÷åñêèìè ìîäåëÿìè èçâåñòíûõ äåòåðìèíèðîâàííûõ ÑÍÑ.
 ðàáîòå [15] èññëåäîâàíà óñòîé÷èâîñòü ñàìîíàñòðàèâàþùèõñÿ ñòîõàñòè÷åñêèõ
ÑÀÐ ñ ïîñëåäåéñòâèåì äëÿ àñèìïòîòè÷åñêîé óñòîé÷èâîñòè â ñðåäíåì êâàäðàòè÷íîì
ñèñòåì ëèíåéíûõ ñòîõàñòè÷åñêèõ äèôôåðåíöèàëüíî-ðàçíîñòíûõ óðàâíåíèé.
 äàííîé ñòàòüå èññëåäóåòñÿ óñòîé÷èâîñòü ñàìîíàñòðàèâàþùèõñÿ ñòîõàñòè-
÷åñêèõ äèíàìè÷åñêèõ ñèñòåì ñ êîíå÷íûì ïîñëåäåéñòâèåì.
ÏÐÎÁËÅÌÀ ÓÑÒÎÉ×ÈÂÎÑÒÈ ÑÀÌÎÍÀÑÒÐÀÈÂÀÞÙÈÕÑß ÑÒÎÕÀÑÒÈ×ÅÑÊÈÕ
ÄÈÍÀÌÈ×ÅÑÊÈÕ ÑÈÑÒÅÌ Ñ ÊÎÍÅ×ÍÛÌ ÏÎÑËÅÄÅÉÑÒÂÈÅÌ
È Ñ ÝÒÀËÎÍÍÎÉ ÌÎÄÅËÜÞ
Íà âåðîÿòíîñòíîì áàçèñå ( , , , )W F F P îïðåäåëåíî ñèëüíîå ðåøåíèå x t( ) º
º Îx t( , )w R1 äèôôóçèîííîãî ñòîõàñòè÷åñêîãî äèôôåðåíöèàëüíî-ðàçíîñòíîãî
óðàâíåíèÿ (ÑÄÐÓ) n-ãî ïîðÿäêà
92 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2015, òîì 51, ¹ 6
Ó È.Â. Þð÷åíêî, Â.Ê. ßñèíñêèé, 2015
d x t
dt
a a a t
d x t
d
n
n kj
j
n
k
N
kj kj
j
k( )
[ ( )]
( )
+ + +
-
=
-
=
åå
0
1
0
D
D
d
t
f t
j
= ( , )w (1)
ñ íåñëó÷àéíûìè íà÷àëüíûìè óñëîâèÿìè
d x t
dt
t
j
j
t
j( )
( )
[ , ]
( )
Î -
=
D 0
0j , j n= -0 1, . (2)
Çäåñü
f t b
d x t
dt
dw t
dt
kjl
j
n
k
N
l
L j
k
j
l( , )
( ) ( )
w º
-
×
=
-
==
ååå
0
1
00
D
,
(3)
akj ÎR1, bkjl — êîýôôèöèåíòû äèôôóçèè ïîïàðíî íåçàâèñèìûõ âèíåðîâñêèõ
ïðîöåññîâ { }w tl ( ) Í R1; D akj ÎR1 — ïîñòîÿííûå, ïîêà íå îïðåäåëåííûå,
äåéñòâèòåëüíûå ÷èñëà âàðèàöèè { }a t k N j nkj ( ), , ; ,= = - Í0 0 1 1R âûðàáàòûâà-
þòñÿ êîíòóðîì ñàìîíàñòðîéêè.
Ýòàëîííàÿ ìîäåëü îïèñûâàåòñÿ ñèñòåìàìè äèôôóçèîííûõ ÑÄÐÓ n-ãî ïîðÿäêà
d y t
dt
a
d y t
dt
f t
n
n kj
j
n
k
N j
k
j
( ) ( )
( , )+
-
=
=
-
=
åå
0
1
0
D
w . (4)
Çäåñü { }y t y t R( ) ( , )º Íw 1 — ìîäåëü, êîòîðóþ ñëåäóåò ðàññìàòðèâàòü êàê
ñèëüíîå ðåøåíèå ëèíåéíîé ñèñòåìû ÑÄÐÓ (4) ñ íà÷àëüíûìè óñëîâèÿìè
d y t
dt
y t j n
j
j t
j( )
| ( ), ,[ , ]
( )-
= = -Î -
D
D 0 0 0 1 , (5)
f t( , )w ÎR1 — óïðàâëÿþùåå ñëó÷àéíîå âîçäåéñòâèå (3), êîòîðîå îïðåäåëÿåòñÿ
âõîäíûì ñëó÷àéíûì ïðîöåññîì.
Çàìå÷àíèå 1. Èñïîëüçóÿ ðåçóëüòàòû òåîðåìû 1.3 ðàáîòû [15], îïðåäåëÿåì
êîýôôèöèåíòû { }akj , { }bkj äëÿ ñèñòåìû (4), (5), ïðè êîòîðûõ ðåøåíèå åå ýòàëîí-
íîé ñèñòåìû äëÿ îñíîâíîé (1), (2) áóäåò àñèìïòîòè÷åñêè óñòîé÷èâî â l.i.m.
Àëãîðèòì I ñîñòîèò â ñëåäóþùåì.
Øàã 1. Îïðåäåëÿåì ìåòîäîì D-ðàçáèåíèÿ [1] îáëàñòè ýêñïîíåíöèàëüíîé
óñòîé÷èâîñòè â ïðîñòðàíñòâå ïàðàìåòðîâ { }akj , k N= 0, , j n= -0 1, , ýòàëîííîé ñèñ-
òåìû (4), ò.å. íàõîäèì òàêèå { }akj , ïðè êîòîðûõ ðåøåíèå y t( ) ÎR1 îáûêíîâåííîãî
ÄÐÓ èìååò ýêñïîíåíöèàëüíûé ðîñò ñ îòðèöàòåëüíûìè ïîêàçàòåëÿìè e ct- , c > 0.
Øàã 2. Íàõîäèì | ( )|V -1 2l , ãäå | |l 2 2 2= +x y ; l = +x iy, x y, ÎR1.
Øàã 3. Íàõîäèì b is ekj
j
N
k
n
sk
=
-
=
-
-åå
0
1
0
1
2
( ) D — êâàäðàò ìîäóëÿ êîìïëåêñíîãî ÷èñ-
ëà (| | , )l l2 2 2= + = +x y x iy .
Øàã 4. Ïðîâåðÿåì âûïîëíåíèå óñëîâèÿ [15]
1
0
1
0
1
2
0
1 2
p
b is e V is dkjl
j
N
k
n
sk
=
-
=
-
-
¥
-ååò
½
½
½
½
½
½( ) | ( )|D
s
l
L é
ë
ê
ê
ê
ù
û
ú
ú
ú
<
=
å
0
1 ,
èç êîòîðîãî íàõîäèì òàêèå { }bkjl , ïðè êîòîðûõ ëåâàÿ ÷àñòü äàííîãî íåðàâå-
íñòâà ìåíüøå 1.
Äëÿ óïðîùåíèÿ ðàñ÷åòîâ ïðèíèìàåòñÿ s l =1 , l L= 0, , ò.å. â ýòàëîííîé ñèñòå-
ìå ëèíåéíûõ ÄÐÓ èñïîëüçóþòñÿ âèíåðîâñêèå ïðîöåññû.
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2015, òîì 51, ¹ 6 93
Çàìå÷àíèå 2. Îáû÷íî øàãè 1–4 óïðîùàþòñÿ â ðåàëüíûõ ìîäåëüíûõ çàäà-
÷àõ, ïîñêîëüêó â ýòîì ñëó÷àå ñèñòåìà (4) îïèñûâàåòñÿ ñ ïîìîùüþ ïåðâîé è âòî-
ðîé ïðîèçâîäíîé (ñêîðîñòü è óñêîðåíèå) ïðè íåñêîëüêèõ çàïàçäûâàíèÿõ
Ñàìîíàñòðàèâàþùèåñÿ ñòîõàñòè÷åñêèå äèíàìè÷åñêèå ñèñòåìû ñ ýòàëîííîé
ìîäåëüþ (ÑÑÄÑÝÌ) ïðåäíàçíà÷åíû äëÿ ïîñòðîåíèÿ èñêîìîãî êîíòóðà ñàìîíà-
ñòðîéêè, ò.å. îïðåäåëåíèÿ òàêîãî àëãîðèòìà èçìåíåíèÿ { }dakj
, ïðè êîòîðîì
lim ( ) ( )
t
M x t y t
®+¥
- ={ }2 2 0.
Äëÿ äàëüíåéøåãî èññëåäîâàíèÿ çàïèøåì äèôôóçèîííîå ëèíåéíîå ÑÄÐÓ (1),
êîòîðîå ÿâëÿåòñÿ ìàòåìàòè÷åñêîé ìîäåëüþ ðåàëüíîãî îáúåêòà, è ýòàëîííóþ ñèñ-
òåìó ÑÄÐÓ (4) â ìàòðè÷íîì âèäå
dx t
dt
A x t A A t x tk
k
N
k
k
N
k k k
r
r r( )
( ) ( ( , ( )= - - + + -
= =
å å
0 0
D D Dd , ( ))) ( )
r r
y t x t k
é
ë
ê
ù
û
ú - +D
+ -
==
åå x t B
dw t
dtk
N
l
L
k kl
lT
00
( )
( )
D
r
(6)
ñ íà÷àëüíûìè íåñëó÷àéíûìè óñëîâèÿìè
r
Kx t n( , ) ( , , , )( ) ( ) ( )
0 0
0
0
1
0
1w j j jº - T ; (7)
dy t
dt
A y t y t B
dw
k
k
N
k
k
N
l
L
k kl
r
r
r
( )
( ) ( )= - - + -
= ==
å åå
0 00
D DT l t
dt
( )
(8)
ñ íà÷àëüíûìè óñëîâèÿìè
r
Ky t y y yn( , ) ( , , , ),0 0 10 1 0w = -
T . (9)
Çäåñü
r r
x t x t R n( ) ( , )º Îw ,
r r
y t y t R n( ) ( , )º Îw — âåêòîðû ôàçîâûõ êîîðäèíàò
ñèñòåìû (6) è ýòàëîííîé ìîäåëè (8); A ak ij
k= { }( ) , i j n, ,=1 , — âåùåñòâåííûå
ãóðâèöåâû ïîñòîÿííûå ìàòðèöû; B bkl ij
klº { }( ) — âåùåñòâåííûå ìàòðèöû ñ êî-
ýôôèöèåíòàìè äèôôóçèè íåçàâèñèìûõ âèíåðîâñêèõ ïðîöåññîâ;
A
a a a a a
k
k k k k n k n
º
-
-
- - - - -
é
ë -
0 1 0 0 0
0 0 0 0 1
1 2 3 1
L
L L L L L L
L
L , ,
ê
ê
ê
ê
ù
û
ú
ú
ú
ú
; (10)
B
b b b b b
kl
kl kl kl kl n kl n
º
é
ë
ê
-
0 0 0 0 0
0 0 0 0 0
1 2 3 1
L
L L L L L L
L
L , ,
ê
ê
ê
ù
û
ú
ú
ú
ú
; (11)
dw t
dt
dw t
dt
dw t
dt
dw t
dt
l l l l
r r r r
( ) ( , ) ( , )
,
( , )
,
, ,º =
w w w1 2
K
r r
,
( , )
,
( , ), ,dw t
dt
dw t
dt
l n l n-æ
è
ç
ç
ö
ø
÷
÷
1 w w
T
.
94 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2015, òîì 51, ¹ 6
Ñëó÷àéíûé âåêòîð óïðàâëÿþùèõ âîçäåéñòâèé èìååò âèä
r
r
f t B
dw t
dt
kl
k
N
l
L
l( , )
( )
w º
==
åå
00
;
r
Kx t x t x t
dx t
dt
x t
d x t
dt
n
n
n
( ) ( ), ( )
( )
, , ( )
( )( )
º º º-
-
-1 1
1
1
æ
è
ç
ç
ö
ø
÷
÷
T
.
Îáîçíà÷èì DAk âåùåñòâåííûå ïîñòîÿííûå ìàòðèöû ñ ïîêà íå èçâåñòíûìè
êîýôôèöèåíòàìè, çàâèñÿùèìè îò îáúåêòà óïðàâëåíèÿ; dA t x yk ( , , )
r r
— ìàòðèöû
ïàðàìåòðîâ, êîòîðûå èçìåíÿþò êîíòóðû ñàìîíàñòðîéêè [1]:
D
D D
A
a a
k
k kn
º
- -
é
ë
ê
ê
ê
ê
ù
û
ú
ú
ú
ú
0 0
0 0
1
L
L L L
L
L
;
d
d d
A t x y
a t x y a t x y
k
k kn
( , , )
( , , ) ( , ,
r r
L
L L L
L
r r
L
r r
º
- -
0 0
0 0
1 )
é
ë
ê
ê
ê
ê
ù
û
ú
ú
ú
ú
. (12)
Âû÷èòàÿ èç ÑÄÐÓ (6), (7) ñòîõàñòè÷åñêîå ýòàëîííîå äèôôåðåíöèàëüíîå óðàâíå-
íèå (8), (9), äëÿ âåêòîðà ïîêîîðäèíàòíîãî ðàññîãëàñîâàíèÿ
r r r
e( ) ( ) ( )t x t y tº - ïîëó÷à-
åì ÑÄÐÓ
d t
dt
A t A A t x y x tk
k
N
k
N
k k
r
r r r re
e d
( )
( ) [ ( , , )] (= + + -
= =
å å
0 0
D D k )
(13)
ñ íà÷àëüíûì óñëîâèåì
r r
e e( )t0 0= .
Äàëåå çàïèøåì ÑÄÐÓ (13) â óäîáíîé ñòàíäàðòíîé ôîðìå
d
dt
A t D t t x yk
k
N
k
N
k
r
r r r re
e a= +
= =
å å
0 0
( ) ( ) ( , , ) (14)
ñ íà÷àëüíûì óñëîâèåì
r r
e e( )t0 0= . Â (14) ìàòðèöà D t( ) èìååò âèä (ñì. (12))
D t
x y x yn n
( ) º
- -
é
ë
ê
ê
ê
ê
ù
û
ú
ú
ú
ú
0 0
0 0
1 1
L
L L L
L
L
,
r r r r r
K
r r
a d dk k k n nt x y a t x y a t x y( , , ) ( ( , , ), , ( , ,º + +D D1 1 1 1 ))T .
Çàìå÷àíèå 3. Ñîãëàñíî çàìå÷àíèþ 1 ëèíåéíàÿ ñèñòåìà ÑÄÐÓ (8) êàê ýòàëîí-
íàÿ ìîäåëü äîëæíà áûòü ýêñïîíåíöèàëüíî óñòîé÷èâîé â l.i.m.
Ìîæíî ïîëó÷èòü äîñòàòî÷íûå óñëîâèÿ ýêñïîíåíöèàëüíîé óñòîé÷èâîñòè â l.i.m.
ýòàëîííîé ìîäåëè (8) ñ ïîìîùüþ ôóíêöèîíàëîâ Ëÿïóíîâà–Êðàñîâñêîãî [6–11, 15].
Îïðåäåëåíèå 1. Òðèâèàëüíîå ðåøåíèå
r r
y t( ) º 0 çàäà÷è (8), (9) íàçîâåì
àñèìïòîòè÷åñêè óñòîé÷èâûì â l.i.m., åñëè " >e 0 ñóùåñòâóåò d e( ) > 0 òàêîå, ÷òî
äëÿ | |
r
y0 < d ñëåäóåò | |
r
y < e è lim | ( )|
t
E y t
®¥
={ }
r 2 0.
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2015, òîì 51, ¹ 6 95
Òåîðåìà 1. Ðåøåíèå
r r
y t t y( , , )0 0 0º çàäà÷è (8), (9) àñèìïòîòè÷åñêè óñòîé÷èâî
â l.i.m. ïðè ëþáûõ ïîñòîÿííûõ çàïàçäûâàíèÿõ 0 1< < <D DK N òîãäà è òîëüêî
òîãäà, êîãäà âûïîëíåíû ñëåäóþùèå óñëîâèÿ:
— ìàòðèöà A0 ýêñïîíåíöèàëüíî óñòîé÷èâà ñ êàêèì-ëèáî ïîêàçàòåëåì ýêñïî-
íåíòû b > 0;
— ìàòðèöà Ak
k
N
=
å
0
ÿâëÿåòñÿ ãóðâèöåâîé;
— ñóùåñòâóåò ïîëîæèòåëüíî îïðåäåëåííîå ðåøåíèå H ìàòðè÷íîãî óðàâíå-
íèÿ Ñèëüâåñòðà
A H HA H I
k
N
0 0 0
0
T + + = -
=
å g , (15)
ãäå I — åäèíè÷íàÿ ìàòðèöà, g k > 0, k N=1, , — ïîëîæèòåëüíûå ÷èñëà òàêèå, ÷òî
0 2
1
< <
=
å g bk
k
N
(16)
(ïðè÷åì g bk
k
N
=
å =
1
2 );
— èìååò ìåñòî ìàòðè÷íîå íåðàâåíñòâî (ñì. (10), (11))
-
- +
= =
å å
I HA HA
A H H B HB B HB
A
N
l
l
L
l l
l
L
l
0
1 0 0
0
0 0
0
0
L
L
L L L L
T T Tg
N Nl
l
L
l N Nl
l
L
NlH B HB H B HBT T T
= =
å å- +
é
ë
ê
ê
ê
ê
ê
ê
ù
û
ú
ú
ú
ú
ú
0
0
0
L g ú
£ + +0 1 1( )( ) .N L (17)
Äîêàçàòåëüñòâî ñëåäóåò ïðîâåñòè ïî ñõåìå äîêàçàòåëüñòâà òåîðåìû 4.17 èç [5].
Îïðåäåëÿåì ñòîõàñòè÷åñêèé ôóíêöèîíàë Ëÿïóíîâà–Êðàñîâñêîãî â âèäå
v y t y t Hy t y Hy dk
k
N
t
t
k
( ( )) ( ( )) ( ) ( ( )) ( )+ = +
= -
å òq g q q qT T
0 D
, (18)
ãäå íåèçâåñòíóþ ìàòðèöó H n n³ ´0 è êîýôôèöèåíòû g k , i N= 0, , èç (15)–(17)
îïðåäåëèì äàëåå.
Èñïîëüçóÿ ôîðìóëó Èòî [6], âû÷èñëÿåì ñòîõàñòè÷åñêèé äèôôåðåíöèàë dv
ôóíêöèîíàëà (18):
dv y t d y t Hy t y t Hdy t( ( )) ( ( )) ( ) ( ( )) ( )+ = + +q T T
+ - -
é
ë
ê
ê
ù
== ==
åå åå[ ( )] ( )B y t H B y tkl
l
L
k
N
k kl
l
L
k
N
k
00 00
D DT
û
ú
ú
+dt
+ - - -
é
ë
ê
ê = =
å åg gk
k
N
k
k
m
k ky t Hx t y t Hy t
0 0
( ( )) ( ) ( ( )) ( )T TD D
ù
û
ú
ú
=dt
= - + -
é
ë
ê
ê
ù
û
ú
ú= ==
å åå( ( )) ( )A y t dt B y tk
k
N
k kl
k
N
l
L
k
0 00
D DT
T
dw t Hy tl ( ) ( )
ì
í
ï
îï
ü
ý
ï
þï
+
96 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2015, òîì 51, ¹ 6
+ - + -
é
ë
ê
ê = ==
å åå( ( )) ( ) ( )y t H A y t dt B y tk
k
N
k kl
k
N
l
L
k
T
0 00
D D
ù
û
ú
ú
ì
í
ï
îï
ü
ý
ï
þï
+dwl
+ -
é
ë
ê
ê
ù
û
ú
ú
-
== ==
åå ååB y t H B y tkl
k
N
l
L
k kl
k
N
l
L
00 00
T
T
T( ) (D D k dt)
é
ë
ê
ê
ù
û
ú
ú
+
+ - - -
é
ë
ê
ê = =
å åg gk
k
N
k
k
N
k ky t Hy t y t Hy t
0 0
( ( )) ( ) ( ( )) ( )T TD D
ù
û
ú
ú
dt. (19)
Èñïîëüçóÿ ïîëó÷åííîå âûðàæåíèå äëÿ ñòîõàñòè÷åñêîãî äèôôåðåíöèàëà dv
(19), âû÷èñëÿåì ìàòåìàòè÷åñêîå îæèäàíèå îò ïîëíîé ïðîèçâîäíîé:
E
dv
dt
A y t Hy t Hyk
k
N
k
( )
( ) ( )
8 0
ì
í
ï
îï
ü
ý
ï
þï
= -
é
ë
ê
ê
ù
û
ú
ú
+
=
å D
T
( ) ( ( )) ( )t y t H A y tk
k
N
k+ - +
=
åT
0
D
+ - - - +
= =
å åg gk
k
N
k
k
N
k ky t Hy t y t Hy t
0 0
( ( )) ( ) ( ( )) ( )T TD D
+ -
é
ë
ê
ê
ù
û
ú
ú
-
== ==
åå ååB y t H B y tkl
k
N
l
L
k kl
k
N
l
L
k
00 00
( ) (D D
T
). (20)
Ïðàâóþ ÷àñòü ñîîòíîøåíèÿ (20) ðàññìàòðèâàåì êàê íåêîòîðóþ êâàäðàòè÷-
íóþ ôîðìó îò y t( ) è y t k( )- D , k N= 0, . Òîãäà (20) ïåðåïèøåòñÿ â ñëåäóþùåé
ìàòðè÷íîé ôîðìå:
E
dv
dt
y t
y t
y t
y t N
( )
( )
( )
( )
( )
8
0
1
ì
í
ï
îï
ü
ý
ï
þï
=
-
-
-
é
ë
ê
ê
ê
D
D
D
Lê
ê
ê
ù
û
ú
ú
ú
ú
ú
ú
´
T
´
+ +
-
=
=
å
å
A H HA H HA HA
A H H B HB B
k
k
N
N
j
j
L
j j
0 0
1
1
0 0 1
0
0 0
T
T T
g
g
L
L
T
T T T
T
j
L
Nj
j
j
L
j j
j
L
Nj
N
HB
A H B HB B HB
A H
=
= =
å
å å-
0
1 1
0
0 1
0
L
L L L L
- -
é
ë
ê
ê
ê
ê
ê
ê
ê
ê
ê
ê
ê
ê
ù
û
ú
ú
= =
å åB HB H B HB
Nj
j
L
j N Nj
j
L
Nj
T T
0
0
0
L g
ú
ú
ú
ú
ú
ú
ú
ú
ú
ú
´
´
-
-
-
é
ë
ê
ê
ê
ê
ê
ê
ù
û
ú
ú
ú
ú
ú
ú
y t
y t
y t
y t N
( )
( )
( )
( )
D
D
D
0
1
L
. (21)
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2015, òîì 51, ¹ 6 97
Ìàòåìàòè÷åñêîå îæèäàíèå E
dv
dt ( )8
0
ì
í
ï
îï
ü
ý
ï
þï
< ëèøü â òîì ñëó÷àå, êîãäà êâàäðà-
òè÷íàÿ ôîðìà, ñòîÿùàÿ ñïðàâà â (21), íà ðåøåíèÿõ y t( ) îòðèöàòåëüíî îïðåäåëåí-
íàÿ, à ïî ñîâîêóïíîñòè y t( ) è y t l( )- D îñòàåòñÿ íåïîëîæèòåëüíî îïðåäåëåííîé.
Òåîðåìà äîêàçàíà. +
ÑÈÍÒÅÇ ÊÎÍÒÓÐÀ ÑÀÌÎÍÀÑÒÐÎÉÊÈ ÂÒÎÐÛÌ ÌÅÒÎÄÎÌ ËßÏÓÍÎÂÀ
 ñèíòåçå êîíòóðà ñàìîíàñòðîéêè îñîáîå çíà÷åíèå èìååò âòîðîé ìåòîä Ëÿïó-
íîâà äëÿ äåòåðìèíèðîâàííîãî ñëó÷àÿ [1–4].
Èçëîæèì ñóòü ñèíòåçà ÑÑÍÑ ñ ýòàëîííîé ìîäåëüþ (ÑÑÍÑÝÌ) ñ èñïîëüçî-
âàíèåì ñòîõàñòè÷åñêèõ ôóíêöèîíàëîâ Ëÿïóíîâà–Êðàñîâñêîãî [5–15].
Âíà÷àëå âûáåðåì íåêîòîðûé êâàäðàòè÷íûé ôóíêöèîíàë
v t H t H tk
k
N
k
( , , ) ( ) ( )
r r r r r r
e a e e a a g e q e q= + + + +
= -
å òT T T
0
0
D
dq (22)
äëÿ ëèíåéíîé ÑÑÍÑÝÌ (1) è ýòàëîííîé ìîäåëè (4), à òàêæå H — êàê ðåøå-
íèå ìàòðè÷íîãî óðàâíåíèÿ (15). (Ñîãëàñíî [16] òàêîå H âñåãäà ìîæíî íàéòè.)
Çàòåì óðàâíåíèå êîíòóðà ñàìîíàñòðîéêè [1]
d t
dt
t t x y
r
r r re
q a
( )
( , ( ), , )= , (23)
ãäå
q a e d( , , , ) ( ) [ ( , , )] ( )t x y A t A A t x y x t
r r r r r r r
º + +D , (24)
r
e e( )t0 0= , (25)
âûáèðàåì òàêèì, ÷òîáû ìàòåìàòè÷åñêîå îæèäàíèå îò ïîëíîé ïðîèçâîäíîé
â ñèëó ñèñòåìû (23) ñòàíîâèëîñü îòðèöàòåëüíî îïðåäåëåííûì ñîãëàñíî òåîðå-
ìå 1, ò.å.
E
dv
dt ( )23
0
ì
í
ï
îï
ü
ý
ï
þï
< .
Ýòîãî ìîæíî äîñòè÷ü ïðè âûïîëíåíèè óñëîâèÿ (17) òåîðåìû 1.
Êàê ïðàâèëî, ïðè ðåàëèçàöèè ñèíòåçà êîíòóðà ñàìîíàñòðîéêè âìåñòî óðàâíå-
íèÿ (23) èñïîëüçóþò äëÿ êîíòóðà àäàïòàöèè [1] óðàâíåíèå
d
dt
D t H t
r
ra
e= - T ( ) ( ) (26)
èëè áîëåå îáùèé àëãîðèòì àäàïòàöèè
d t
dt
D t H t x y t
r
r r ra
e
( )
( ) ( , , ) ( )= - T (27)
ïðè íà÷àëüíûõ óñëîâèÿõ
r r
Ka aT T T( ) ( , , )t a an0 0 1= º D D . (28)
Ïðè ýòîì ìåòîä ñèíòåçà êîíòóðà ñàìîíàñòðîéêè èìååò ïðåèìóùåñòâî â àâòî-
ìàòè÷åñêîì îáåñïå÷åíèè óñòîé÷èâîñòè ñèíòåçèðîâàííîé ÑÑÍÑÝÌ.
Çàìåòèì, ÷òî àëãîðèòì (27), (28) âêëþ÷àåò áîëüøèíñòâî èçâåñòíûõ àëãîðèò-
ìîâ àäàïòàöèè [1]. Áîëåå òîãî, ýòîò àëãîðèòì ðàáîòàåò è äëÿ ñëó÷àÿ ñòîõàñòè÷åñ-
êîé (ñëó÷àéíîé) ïðàâîé ÷àñòè (22), (23)–(25). Åñëè ìåòîäàìè ñòàòèñòè÷åñêîãî
98 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2015, òîì 51, ¹ 6
ìîäåëèðîâàíèÿ ìîæíî «èçìåðèòü» âåêòîðû
r
x t( ),
r
y t( ) è
r
e( )t [11], òî â ïðèíöèïå
àëãîðèòì (26)–(28) ìîæíî ðåàëèçîâàòü. Ïðè ýòîì èç ìåòîäèêè ñèíòåçà ñëåäóåò,
÷òî ÑÑÄÑÝÌ (14), (27) áóäåò àñèìïòîòè÷åñêè óñòîé÷èâà â l.i.m. ïî
r
e( )t è
r
a( )t .
Äàëåå ïðèâåäåí, ÷òî ïðè íåêîòîðûõ îãðàíè÷åíèÿõ íà ìàòðèöó H èìååò ìåñ-
òî òàêæå àñèìïòîòè÷åñêàÿ óñòîé÷èâîñòü â l.i.m. â öåëîì ïî ôàçîâîé îøèáêå
r
e( )t .
Ýòîãî íå ñëåäóåò èç ìåòîäà ñèíòåçà è äîëæíî áûòü óñòàíîâëåíî îòäåëüíî.
Çàìå÷àíèå 4. Îòìåòèì, ÷òî ñòðóêòóðà êîíòóðà çàâèñèò îò âèäà âûáðàííîãî
ñòîõàñòè÷åñêîãî ôóíêöèîíàëà Ëÿïóíîâà–Êðàñîâñêîãî. Ïðè íåóäà÷íîì âûáîðå
ôóíêöèîíàëà v ïîëó÷åííûé êîíòóð èìååò ñâîéñòâî óñòîé÷èâîñòè ïî ïàðàìåòðè-
÷åñêîé è ôàçîâîé îøèáêàì
r
a è
r
e, íî íå èìååò äðóãèõ âàæíûõ ñâîéñòâ [1].
Èçëîæèì àëãîðèòì ñèíòåçà êîíòóðà ñàìîíàñòðîéêè ñèñòåìû (1) è ýòàëîííîé
ìîäåëè (4) (èëè ýêâèâàëåíòíîé ìîäåëè â ìàòðè÷íîé ôîðìå (8)).
Àëãîðèòì II
Øàã 1. Ñ ïîìîùüþ àëãîðèòìà I íàõîäèì íåîáõîäèìûå è äîñòàòî÷íûå óñëî-
âèÿ â òåðìèíàõ êîýôôèöèåíòîâ (4), ò.å. { }akj è { }bkjl , ïðè êîòîðûõ ðåøåíèå ÑÄÐÓ
(4) ýêñïîíåíöèàëüíî óñòîé÷èâî â l.i.m. Ïðè ýòîì ñëåäóåò îñóùåñòâèòü øàãè 1–4
àëãîðèòìà I. Çàìåòèì, ÷òî âðåìÿ âû÷èñëåíèÿ íåñîáñòâåííîãî èíòåãðàëà øàãà 4 çà-
âèñèò îò êîíñòðóêöèè èñõîäíîãî óðàâíåíèÿ (1) è îò ñêîðîñòè ñõîäèìîñòè ýòîãî
èíòåãðàëà.
Øàã 2. Íàõîäèì ïîëîæèòåëüíî îïðåäåëåííóþ ìàòðèöó H n n> ´0 êàê ðåøå-
íèå ìàòðè÷íîãî óðàâíåíèÿ Ñèëüâåñòðà A H HA H Ik
k
N
0 0
0
T + + = -
=
å g . (Èçâåñòíî
[16], ÷òî òàêàÿ ìàòðèöà H n n> ´0 ñóùåñòâóåò.)
Øàã 3. Âûïîëíÿåì ìàòðè÷íîå íåðàâåíñòâî (17) äëÿ ñèñòåìû (23), åñëè îíî
íå âûïîëíåíî, òî íåîáõîäèìî ïåðåéòè ê øàãó 1, ìèíóÿ øàã 2, è âûïîëíèòü øàã 3
äàííîãî àëãîðèòìà.
Çàìåòèì, ÷òî øàã 3 ñîãëàñíî òåîðåìå 1 ñëåäóåò èç òîãî, ÷òî E
dv
dt
| ( )14 0ì
í
î
ü
ý
þ
< .
 òåîðåìå 1 èñïîëüçîâàí ôóíêöèîíàë âèäà (18).
Çàìå÷àíèå 4. Åñëè ìåòîäàìè ñòàòèñòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ óäàñòñÿ èçìå-
ðèòü âåêòîðû
r r r
x t y t t( ), ( ), ( )e , òî àëãîðèòì II ìîæíî ðåàëèçîâàòü íà êîìïüþòåðå.
Ïðè ýòîì èç ñïîñîáà ñèíòåçà ñëåäóåò ñîãëàñíî òåîðåìå 1, ÷òî ÑÑÍÑÝÌ áóäåò
óñòîé÷èâà â l.i.m. ïî
r
e( )t è
r
a( )t , íî íå àñèìïòîòè÷åñêè óñòîé÷èâà â l.i.m. â öåëîì
ïî ôàçîâîé îøèáêå
r
e( )t . Ýòîãî íå ñëåäóåò èç ìåòîäà ñèíòåçà è äîêàçàíî â ñëåäó-
þùåì ðàçäåëå.
ÝÊÑÏÎÍÅÍÖÈÀËÜÍÀß p-ÓÑÒÎÉ×ÈÂÎÑÒÜ Â ÖÅËÎÌ ÑÒÎÕÀÑÒÈ×ÅÑÊÈÕ
ÄÈÔÔÅÐÅÍÖÈÀËÜÍÛÕ ÓÐÀÂÍÅÍÈÉ Ñ ÏÎÑËÅÄÅÉÑÒÂÈÅÌ (Ñ Ó×ÅÒÎÌ
ÑÎÑÐÅÄÎÒÎ×ÅÍÍÛÕ ÇÀÏÀÇÄÛÂÀÍÈÉ)
Ïóñòü íà âåðîÿòíîñòíîì áàçèñå ( , , , )W F F P F F ttº ³{ }, 0 çàäàíî ñèëüíîå ðåøå-
íèå y t y t m( ) ( , ) :[ , )º ¥ ´ ®w 0 W R ñòîõàñòè÷åñêèõ äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíå-
íèé ñ ïîñëåäåéñòâèåì (ÑÄÓñÏ)
dy t A t y dt B t y dw tt t( ) ( , ) ( , ) ( )= + (29)
ñ íà÷àëüíûìè óñëîâèÿìè
y t t t( ) ( ), [ , ],= Î - >j t t0 0, (30)
ãäå y y t Ct
mº + - £ £ - ®{ }( ), : ([ , ])q t q t0 0 R ; A C m m:[ , ) ([ , ), )0 0¥ ´ - ®t R R ;
B C Mm
m
m:[ , ) ([ , ], ) ( )0 0¥ ´ - ®t R R — êâàäðàòíàÿ ìàòðèöà ðàçìåðà m m´ ;
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2015, òîì 51, ¹ 6 99
w t w t w tm( ) ( ( , ), , ( , ))º 1 w wK
T — âåêòîð-ñòîëáåö íîðìàëüíûõ ïðîöåññîâ áðîó-
íîâñêîãî äâèæåíèÿ. Çäåñü A B, — íåïðåðûâíûå ïîýëåìåíòíî ìàòðèöû è äëÿ
íèõ âûïîëíåíû ãëîáàëüíûå óñëîâèÿ Ëèïøèöà.
Ïóñòü âûïîëíÿþòñÿ óñëîâèÿ
A t B t( , ) , ( , )0 0 0 0º º , (31)
ò.å. ñóùåñòâóåò òðèâèàëüíîå ðåøåíèå y t( ) º 0 çàäà÷è (29), (30).
Îïðåäåëåíèå 2. Ðåøåíèå y t( ) º 0 íàçîâåì ýêñïîíåíöèàëüíî p-óñòîé÷èâûì
( )p > 0 , åñëè ñóùåñòâóþò òàêèå êîíñòàíòû B p > 0 è l p > 0, ÷òî " ³ ³t s 0, j dÎS
p
è íåêîòîðîãî d p > 0 âûïîëíÿåòñÿ íåðàâåíñòâî E y t s B ep
p
t s pp{ }| ( , , )| | | | |
( )
j j
l
£
- -
,
ãäå S C
p pd j t j dº Î - <{ }([ , ])| | | | |0 , | | | | | ( )|j j
t
º
- £ £
sup
t
t
0
.
Ëåììà 1. Ïóñòü A B, íåïðåðûâíû ïî ñîâîêóïíîñòè àðãóìåíòîâ, âûïîëíåíû
(31) è óñëîâèÿ Ëèïøèöà
| ( , ) ( , )| | | ( , ) ( , )| |A t a t B t B tj y j y- + - £2
£ -
-
òL d| ( ) ( )|
t
j q y q q
0
2 " Î -j y t, ([ , ])C 0 . (32)
Òîãäà " >p 0 è T > 0 ñóùåñòâóåò êîíñòàíòà M L T p( , , ) > 0 òàêàÿ, ÷òî " Î +s R ,
" Ît T[ , ]0 è j tÎ -C ([ , ])0 âûïîëíÿåòñÿ íåðàâåíñòâî
E x s M L T ps t
p p{ }| | ( , )| | ( , , )| | | |+ £j j , (33)
ãäå x t s( , , )j — ðåøåíèå çàäà÷è (29), (30) ñ íà÷àëüíûìè óñëîâèÿìè x s s( , , )j j= .
Äîêàçàòåëüñòâî. Äîñòàòî÷íî ïîëó÷èòü (32) " =p m8 , m NÎ , ïîñêîëüêó ïðè
m mÎ( , ]0 8 ïî íåðàâåíñòâó Ãåëüäåðà âûïîëíÿåòñÿ íåðàâåíñòâî E x ss t
p{ }| | ( , )| |+ £j
£ +( | | ( , )| | ) /E x ss t
m p m{ }j 8 8 .
Ñäåëàåì çàìåíó Èòî â ÑÄÓñÏ z t y t mm( ) | ( )| ,= Î4 N.
Ïîñêîëüêó Ñ = -z m y m4 4 4| | ; Ñ = - ´ +- -2 4 4 416 1 4z m m y y y m y Im k m( )| | ( ) | | ,
ãäå I — åäèíè÷íàÿ ìàòðèöà, à y y´ — ìàòðèöà ñ ýëåìåíòàìè y y yjk j k= , èìååì
| ( )| | | [ | ( )| ( ( ), ( , ))y t m y m y A ym m
t
4 4
0
4 4 4= + - +òj t t t t
+ - +-8 1 4 8 2( ) | ( )| | | ( , ) ( )| |m m y B y ymt t tt
T
+ +-m y p b y b y dm| ( )| ( ( , ) ( , ))]t t t tt t
4 4 8 T
+ò -4
0
4 4m y b y y dw
t
m| ( )| ( ( , ) ( ), ( ))t t t tt .
Ñ ó÷åòîì äàííîãî ðàâåíñòâà, ñâîéñòâ ñòîõàñòè÷åñêîãî èíòåãðàëà Èòî [6] è
(32) ïîëó÷èì " Ît T[ , ]0 , " Îm N íåðàâåíñòâî
E y L L E
s t s
m m
t
s
sup } { sup
- £ £ + - £ £
£ + ò
t q t q q
q j| ( )| | | | |8
1
8
2
0 1
1
8
1
+
ì
í
ï
îï
ü
ý
ï
þïs
mx d| ( )|q q .
100 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2015, òîì 51, ¹ 6
Äëÿ çàâåðøåíèÿ äîêàçàòåëüñòâà ëåììû 1 äîñòàòî÷íî ïðèìåíèòü íåðàâåíñòâî
Ãðîíóîëëà è ïîëó÷èòü íåðàâåíñòâî (33). +
Òåîðåìà 2. Åñëè âûïîëíÿþòñÿ óñëîâèÿ ëåììû 1, òî " >p 0 òðèâèàëüíîå ðå-
øåíèå ÑÄÓñÏ (29), (30) ýêñïîíåíöèàëüíî p-óñòîé÷èâî â öåëîì òîãäà è òîëüêî
òîãäà, êîãäà ñóùåñòâóåò ôóíêöèîíàë Ëÿïóíîâà–Êðàñîâñêîãî v D LÎ +( ) òàêîé,
÷òî äëÿ k1 0> , k2 0> è k3 0> " Î +s R è " Î -j tC ([ , ])0 âûïîëíÿþòñÿ íåðàâåíñòâà
k v s kp p
1 2| | | | ( , ) | | | |j j j£ £ , (34)
( )( , ) | | | |L v s k p+ £ -j j3 , (35)
ãäå L+ — ñëàáûé èíôèíèòåçèìàëüíûé îïåðàòîð (àíàëîã ïðîèçâîäíîé äëÿ
îáûêíîâåííîãî äèôôåðåíöèàëüíîãî óðàâíåíèÿ).
Äîêàçàòåëüñòâî. Äîñòàòî÷íîñòü.  óñëîâèÿõ òåîðåìû 2 ÑÄÓñÏ ðåãóëÿð-
íîå, ïîýòîìó P t t
r
r{ }w t: lim ( )
®¥
= =1 " Î +t R è r > 0, ãäå tr — ïåðâûé ìîìåíò âû-
õîäà ðåøåíèÿ y t s( , , )j èç S r .
Ñ ó÷åòîì èçëîæåííîãî ðàíåå è (35) íåðàâåíñòâî Äûíêèíà äëÿ êàæäîãî t s³
ïðèìåò âèä
E v t y s v s k E y s dt
s
t
p{ } { }( , ( , )) ( , ) | | ( , )| |j j j qq£ - ò3 " Î +s R , " Î -j tC ([ , ]).0 (36)
Ôîðìóëà (36) èìååò ñìûñë âñëåäñòâèå ñóùåñòâîâàíèÿ p-ìîìåíòîâ ïî ëåììå 1.
Ïîýòîìó íà îñíîâàíèè (36) äëÿ t t s³ ³ ³1 0 ïîëó÷èì íåðàâåíñòâî
E v t y s E E v t y s Ft t t{ } { { }}( , ( , )) ( , ( , ))|j j£ £
1
£ - òE v t y s k E y s dt
p
t
t
{ } { }( , ( , )) | | ( , )| |1 31
1
j j qq .
Òîãäà " ³ ³t s 0 è j tÎ -C ([ , ])0 ïîëíóþ ïðîèçâîäíóþ îöåíèì ñëåäóþùèì îáðàçîì:
d
dt
E v t y s k E y s
k
k
E v t yt t
p{ } { } {( , ( , )) | | ( , )| | ( ,j j£ - £ -3
3
2
t s( , ))j }.
Èç ïîñëåäíåãî íåðàâåíñòâà ìîæíî ïîëó÷èòü îöåíêó
E y s
k
E v t y s
k
v s et
p
t
k
k{ } { }| | ( , )| | ( , ( , )) ( , )
(
j j j£ £
1 1
1 1
3
2
t s-
£
)
£ £
- -
- -k
k
e B ep
k
k
t s
p
t s pp2
1
3
2| | | | | | | |
( )
( )
j j
l
,
ãäå B
k
k
k
k
p pº º -2
1
3
2
; l .
Äîñòàòî÷íîñòü òåîðåìû 2 äîêàçàíà. +
Íåîáõîäèìîñòü. Ïóñòü y t s( , , )j º 0 ÑÄÓñÏ ýêñïîíåíöèàëüíî p-óñòîé÷èâî.
Òîãäà äîêàæåì ñóùåñòâîâàíèå
v s E y s
t
t s
p
1
0
( , ) | | ( , )| |j jº
³
+{sup }, (37)
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2015, òîì 51, ¹ 6 101
åñëè " >p 0, " Î -j tC ([ , ])0 è ïðè íåêîòîðîì k > 0 âûïîëíÿåòñÿ íåðàâåíñòâî
0 1£ £v s k p( , ) | | | |j j . (38)
Ñîãëàñíî îïðåäåëåíèþ 2 ýêñïîíåíöèàëüíîé p-óñòîé÷èâîñòè â öåëîì ñóùåñ-
òâóþò òàêèå ïîëîæèòåëüíûå êîíñòàíòû M p > 0 è g p > 0, ÷òî " ³ ³t s 0 è
j tÎ -C ([ , ])0 âûïîëíÿåòñÿ íåðàâåíñòâî E y s M et s
p
p
tp{ }| | ( , )| | | | | |+
-
£j j
g
.
Îáîçíà÷èì
v s E y sm
k m
k s
p
1
0
( ) ( , ) | | ( , )| |j jtº
£ £
+{ sup } (39)
äëÿ m NÎ .
Î÷åâèäíî, ÷òî ñîãëàñíî òåîðåìå î ìîíîòîííîé ñõîäèìîñòè ïîëó÷èì äëÿ (37)–(39)
v s v s
m
m
1 1( , ) lim ( , )( )j j=
®¥
, åñëè ýòîò ïðåäåë êîíå÷åí. Âñëåäñòâèå ìîíîòîííîñòè
ïîñëåäîâàòåëüíîñòè { }v mm
1
( ) ( ),j ÎN äîñòàòî÷íî ïîêàçàòü åå ðàâíîìåðíóþ ïî m
îãðàíè÷åííîñòü. Äëÿ ýòîãî ââåäåì D k k kº -[(( ) , )1 t t , k Î Ú >N { }0 0, ]t .
Îïðåäåëèì w-ìíîæåñòâî W km ñ ïîìîùüþ ñîîòíîøåíèé
W Wmm
t m
p
m
py t s s y sº Î + =
- £ £
+{ }w j j
t t
t: max | ( , , )| | | ( , )| |1 ;
W W
D
km
t m
p
t
x t s y t s s
k
º Î + = +
- £ £ Î
{w j j j
t t
: max | ( , , )| max | ( , , )| p
jm
j k
m
}Ç
= +
åW
1
,
åñëè k m= 0, , m ÎN. Ïîíÿòíî, ÷òî " Îm N , W W=
=
km
k
m
1
U è W Wkm jmÇ = Æ äëÿ
k j¹ .
Èç ðàâåíñòâà max | ( , , )| | | ( , )| |
t
p
k s
p
k
t s s s
Î
++ =
D
c j c jt ñëåäóåò
v s y t s s dPm
t mk
m
p
km
1
0
( ) ( , ) max | ( , , )|j j
t t
= + =
- £ £=
òå
W
= £ £òå å
=
+
-
=
| | | | | | | | | | | |
Wkm
p
k
m
k s
p
p
p k
k
m
py dP M e k
0 0
t
g t
j j p " Îm N , " Î -j tC ([ , ])0 ,
ãäå k
M
e
p
p
p
º
-1
g t
. Îòñþäà ñëåäóåò (34).
Äàëåå äîêàæåì, ÷òî v D L1 Î +( ). Âñëåäñòâèå åäèíñòâåííîñòè ðåøåíèÿ çàäà÷è
(29), (30) ñ òî÷íîñòüþ äî ñòîõàñòè÷åñêîé ýêâèâàëåíòíîñòè " ³q 0 ìîæíî çàïè-
ñàòü v s E X E X E
t
s
t s p
t
s
t s p
1
0
( , ) | | | | | | | |j j
q
= ³ =
³
+
³
+{sup } {sup } {sup }
t
s
t s
s
s pX X
³
+
+ + +
0
| | | |
q
q q j ,
ãäå X x t ss
t º ( , , )j .
Ëåãêî âèäåòü, ÷òî
E X E E X X
t
s
t s p
t
s
t s
s{sup } { {sup
³
+
+ +
³
+
+ + +=
0 0
| | | | | |
q
q
q
q qj s p
sFj q| | | + =}}
= = = +
³
+
+ + +
+E E X z z X E v s y
t
s
t s p
s
s{ {sup }} {
0
1| | | | | ( ,
q
q q
qj q s s( , ))j }.
102 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2015, òîì 51, ¹ 6
Ïîñêîëüêó sup
t
s
t s pX
³
+
+ +
0
| | | |
q
q j ÿâëÿåòñÿ F dwsq+
¥ ( )-èçìåðèìîé ñëó÷àéíîé âåëè-
÷èíîé è äëÿ j tÎ -C ([ , ])0 íå çàâèñèò îò F sq+ , òî " >q 0, s RÎ + , " Î -j tC ([ , ])0
âûïîëíÿåòñÿ íåðàâåíñòâî
1
01 1
q
q j jq[ ( , ( , )) ( , )]E v s y s v ss{ }+ - £+ ,
ò.å. v D L1 Î +( ) , ïðè ýòîì ( )( , )L v s+ £j 0. Ïî îïðåäåëåíèþ v s1 ( , )j ³
³ =v s p
1
0( ) ( , ) | | | |j j .
Äàëåå, èç ýêñïîíåíöèàëüíîé p-óñòîé÷èâîñòè â öåëîì ñëåäóåò íåðàâåíñòâî
0 2
0
£ º £
¥
+òv s E y s dt
M
t s
p p
p
p( , ) | | ( , )| | | | | |j j
g
j{ } .
Òîãäà " ³q 0 ìîæíî çàïèñàòü
E v s y s E x s y ss t s s{ ( , ( , ))} | | ( , ( , ))|2
0
q j q jq q q+ = ++
¥
+ + +ò { | p dt} =
= £
¥
+ò E y s dt v st s
p
0
2{ }| | ( , )| | ( , )j j .
Ïîýòîìó v D L D L2 Î Í +( ) ( ) , ïðè ýòîì ( )( , ) ( )( , ) | | | |L v s Lv s+ = = -2 2
2j j j .
Îòìåòèì, ÷òî ôóíêöèîíàë v v v= +1 2 íàõîäèòñÿ â îáëàñòè îïðåäåëåíèÿ D L( )+
è " Î +s R âûïîëíÿþòñÿ íåðàâåíñòâà
| | | | ( , ) ( )| | | |j j
g
jp
p
p
p
pv s k
M
£ £ + ;
( )( , ) | | | |L v s p+ ³ -j j .
Òåîðåìà 2 äîêàçàíà. +
ÑËÓ×ÀÉ ÑÒÎÕÀÑÒÈ×ÅÑÊÎÃÎ ÄÈÔÔÅÐÅÍÖÈÀËÜÍÎÃÎ ÓÐÀÂÍÅÍÈß
ÄËß ÊÎÍÒÓÐÀ ÀÄÀÏÒÀÖÈÈ, ÇÀÂÈÑßÙÅÃÎ ÎÒ ÏÀÐÀÌÅÒÐÎÂ
Íà ïðàêòèêå èìåþòñÿ îáúåêòû, â êîòîðûõ ìàòðèöû êîýôôèöèåíòîâ
{ }A k Nk , ,=1 â ÑÄÓ äëÿ âåêòîðà êîîðäèíàòíîãî ðàññîãëàñîâàíèÿ (14) çàâèñÿò
îò êîíå÷íîãî ÷èñëà ïàðàìåòðîâ. Äëÿ òàêèõ îáúåêòîâ ñ ó÷åòîì ñëó÷àéíûõ âîç-
ìóùåíèé êîíòóð ñàìîíàñòðîéêè ìîæíî ñóùåñòâåííî óïðîñòèòü ïî ñðàâíåíèþ
ñ êîíòóðîì, îïèñàííûì ÑÄÓ (27), (28).
Èçëîæèì ñóòü ýòîãî óïðîùåíèÿ.
Ïóñòü îáúåêò îïèñûâàåòñÿ ÑÄÐÓ
dx t A q x t A q x t dt z t f t
r r r r r
( ) [ ( ) ( ) ( ) ( )] ( ) ( , ),= + - + +0 1 D d w x R nÎ , (40)
ãäå
r
f t( , )w îïðåäåëÿåòñÿ äèôôóçèîííûìè ñëó÷àéíûìè âîçìóùåíèÿìè (3).
Ýòàëîííàÿ ìîäåëü îïèñûâàåòñÿ ÑÄÐÓ
dy t A q y t A q y t dt f t
r r r r
( ) [ ( ) ( ) ( ) ( )] ( , )= + - +0
0
1
0 D w , (41)
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2015, òîì 51, ¹ 6 103
ãäå
r
f t n( , ):[ , )w 0 ¥ ´ ®W R ; y t y t n( ) ( , ) :[ , )º ¥ ´ ®w 0 W R . Çäåñü
r
Kq q qº ( , ,1 2
K , )qm
mT ÎR — âåêòîð ïàðàìåòðîâ, îò êîòîðûõ çàâèñèò ìàòðèöà èññëåäóåìîãî
îáúåêòà; A A0 1, — ãóðâèöåâû ìàòðèöû; d
r
z t( ) — âåêòîð êîíòóðà ñàìîíàñòðîéêè.
Çàäà÷à ñîñòîèò â îïðåäåëåíèè ñòðóêòóðû è àëãîðèòìà èçìåíåíèÿ âåêòîðà d
r
z t( ) ñ
ó÷åòîì (40), (41), ïðè êîòîðîì
r r r r
e e w( ) ( , ) ( ) ( )t t x t y tº º - ñòðåìèòñÿ ê íóëþ â ñðåäíåì
êâàäðàòè÷íîì.
Âåêòîð ôàçîâîé îøèáêè
r
e( )t óäîâëåòâîðÿåò ÑÄÓ
d t
dt
A q A q t A q A q
r
re
e
( )
[ ( ) ( )] ( ) [ ( ) ( )= + + - +0
0
1
0
0 0
0
+ - +A q A q x t z t1 1
0( ) ( )] ( ) ( )
r r
d . (42)
Ðàçëîæèì A q A q0 1( ), ( )
r r
â ðÿä â îêðåñòíîñòè
r
q 0 :
A q A q q
A q
q
o qj j
i
m
i
j
i q q
( ) ( )
( )
(| | )
r r r
r
r
r r
- =
¶
¶
+
= =
å0
1 0
D D ,
(43)
ãäå
r r r
q q q- º0 D ; D
r
q R mÎ ; j = 0 1, .
Ðóêîâîäñòâóÿñü èçëîæåííûìè ðàíåå ïðàâèëàìè, ââîäèì â ðàññìîòðåíèå âåê-
òîð d
r
z t( ):
d d
r
r
r
r r
z t q t B t B t
A q
q
x t
i
m
i i i
j
i q q
( ) ( ) ( ); ( )
( )
(= º
¶
¶= =
å
1 0
) .
(44)
Çäåñü dq ti ( ) — ñêàëÿðíûå ôóíêöèè, àëãîðèòìû èõ èçìåíåíèÿ îïðåäåëèì äàëåå.
Åñëè ó÷åñòü (43), (44) äëÿ ÑÄÓ (42), òî åãî ìîæíî çàïèñàòü â âèäå
d t
dt
A q t A q t
r
r r r re
e e
( )
( ) ( ) ( ) ( )= + +0
0
1
0
+ +
¶
¶
+
¶
¶
-
é
ë
ê
ù
û
ú +
=
å ( ) ( ) ( ) (|
i
m
i i
i i
q q
A
q
x t
A
q
x t o
1
0 1D Dd
r r
D D
r r r
q x t x t| )[ ( ) ( )]+ - . (45)
Ïðåäïîëîæèì, ÷òî ìàòðèöû A qj ( )
r
ëèíåéíî çàâèñÿò îò
r
q. Òîãäà ïîñëåäíèõ
÷ëåíîâ â (45), î÷åâèäíî, íå áóäåò è (45) ïðèìåò âèä
d t
dt
A q A q t t
A q
i
i
mr
r r r
r
e
e b
( )
[ ( ) ( )] ( ) ( )
( )
= + +
¶
¶=
å0
0
1
0
1
0
q
x t
A q
q
x t
i i
r
r
r
( )
( )
( ) ,+
¶
¶
-
é
ë
ê
ù
û
ú
1 D (46)
ãäå b di i it q q t( ) ( )º +D .
Äàëüíåéøèé ñèíòåç êîíòóðà ñàìîíàñòðîéêè ìîæíî ïðîâåñòè ìåòîäîì ôóíê-
öèîíàëîâ Ëÿïóíîâà–Êðàñîâñêîãî [1, 6–15]. Äëÿ ýòîãî ñëåäóåò âûáðàòü ñòîõàñòè-
÷åñêèé ôóíêöèîíàë âèäà
v t H t x y t t Hi
i
m
( , , ) ( , , ) ( ) ( )e b e e b ge q= + + +
= -
å òT Tr r r r r
1
0
D
e q q( )t d+ ,
(47)
ãäå H n n> ´0 , H HT = .
Íàéäåì ñëàáûé èíôèíèòåçèìàëüíûé îïåðàòîð (ìàòåìàòè÷åñêîå îæèäàíèå îò
ïîëíîé ïðîèçâîäíîé) â ñèëó (46)
Lv t A q A q H H A q A q( , ) ( ( ) ( )) ( ( ) ( ))eb e= + + +T T T
0
0
1
0
0
0
1
0r r r r
+é
ëê
ù
ûú
+
dH
dt
r
e
+ + +
é
ë
ê
ù
û
ú +
=
å b e e
b
i
i
m
i i
it B H HB
d t
dt1
2( )
( )T T g e e e e[ ( ) ( ) ( ) ( )]
r r r rT t H t t H t+ - -D D . (48)
104 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2015, òîì 51, ¹ 6
 ñèëó ñèììåòðè÷íîñòè ìàòðèöû H èìååò ìåñòî ðàâåíñòâî B H HBi i
T Te e= .
Òîãäà â êà÷åñòâå àëãîðèòìà íàñòðîéêè ïàðàìåòðîâ dq ti ( ) ñëåäóåò, íàïðèìåð,
âûáðàòü ñèñòåìó ÑÄÓ
d
dt
q t
d t
dt
B H x t
A
q
i
i
i
i
d
b
e( )
( )
( )= = - = -
¶
¶
æ
è
çç
ö
ø
÷÷ +
¶T T
T
r 0 A
q
H
i
1
¶
æ
è
çç
ö
ø
÷÷
é
ë
ê
ê
ù
û
ú
ú
T
r
e;
b di i iq q( ) ; ( )0 0 0= =D . (49)
Ïóñòü ìàòðèöà H t x y( , , )
r r
óäîâëåòâîðÿåò óñëîâèÿì (34), (35) òåîðåìû 2 (èëè
óñëîâèÿì òåîðåìû 1), â êîòîðûõ A A q A qº +0
0
1
0( ) ( )
r r
ëèíåéíî çàâèñèò îò ïàðà-
ìåòðîâ è ÿâëÿåòñÿ ãóðâèöåâîé.
Òîãäà àíàëîãè÷íî òåîðåìå 2 ìîæíî äîêàçàòü, ÷òî ÑÍÑ (46), (49) ñ ó÷åòîì
(47), (48) óñòîé÷èâà â l.i.m. ïî
r
e( )t è b i t( ), i m=1, , à òàêæå ýêñïîíåíöèàëüíî
óñòîé÷èâà ïî ôàçîâîé îøèáêå
r
e( )t .
ÌÎÄÅËÜÍÀß ÇÀÄÀ×À
Ðàññìîòðèì îáúåêò, êîòîðûé îïèñûâàåòñÿ ÑÄÐÓ ñ äèôôóçèîííûìè âîçìóùåíèÿìè
dx t a a a t x t( ) ( ( )) ( )= - + + +D d
+ + + - + + + >( ( )) ( ( )) ( , ),b b b t x t h h h t f t t tD Dd d w 0 , (50)
ãäå
f t b x t dw t b x t h dw t( , ) ( ) ( , ) ( ) ( , )w w w= + -1 1 2 2 ,
w t1 ( , )w è w t2 ( , )w — íåçàâèñèìûå âèíåðîâñêèå ïðîöåññû; Da, Db, Dh — ïî-
ñòîÿííûå, àïðèîðè íåèçâåñòíûå ÷èñëà èç îáëàñòè | |Da A£ 0 ; | |Db B£ 0 ;
| |Dh H h£ <0 ; da t( ), db t( ), dh t( ) — íåñëó÷àéíûå ïàðàìåòðû, êîòîðûå èçìåíÿ-
þòñÿ êîíòóðîì ñàìîíàñòðîéêè; f t( ) — óïðàâëÿþùåå âîçäåéñòâèå; | ( )|f t F£ 0 .
Íàðÿäó ñ ñèñòåìîé (50) ðàññìîòðèì ýòàëîííóþ ìîäåëü êàê ÑÄÐÓ
dy t ay t by t h f t t t( ) ( ) ( ) ( ),= - + - + > 0 . (51)
Íà÷àëüíûå óñëîâèÿ äëÿ ïðîñòîòû ìîæíî ñ÷èòàòü íóëåâûìè x t y t( ) ( )= =
= =e( )t 0, t h t t0 0- £ £ .
Ïóñòü a b
b b
> - -| | 1
2
2
2
2 2
, òîãäà òðèâèàëüíîå ðåøåíèå (51) àñèìïòîòè÷åñêè
óñòîé÷èâî â l.i.m. ðàâíîìåðíî ïî íà÷àëüíûì óñëîâèÿì (òåîðåìà 1).
Îáîçíà÷èì e( ) ( ) ( )t x t y t= - ôàçîâîå ðàññîãëàñîâàíèå ÑÄÐÓ (50), (51).
Ïðåäïîëîæèì äëÿ ïðîñòîòû, ÷òî çàïàçäûâàíèÿ â îáúåêòå è ýòàëîííîé ìîäå-
ëè ðàâíû, ò.å. Dh h t+ ºd q( ) . Òîãäà óðàâíåíèå äëÿ e( )t ïðèìåò âèä
d t a t b t h t x t t x t h t te e e a b( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )= - + - + + - " > 0 , (52)
ãäå a d( ) ( )t a a tº +D ; b d( ) ( )t b b t= +D .
Ñèíòåç êîíòóðîâ íàñòðîéêè ïàðàìåòðîâ a( )t è b( )t ñëåäóåò îñóùåñòâëÿòü
ñ ïîìîùüþ âòîðîãî ìåòîäà Ëÿïóíîâà, âûáðàâ â êà÷åñòâå ôóíêöèîíàëà
Ëÿïóíîâà–Êðàñîâñêîãî ñëåäóþùåå âûðàæåíèå:
v t t a t
d t
dt
t h
( , , , ) ( ) ( )
( )
e a b g e a b g
g
eº + + + -æ
è
ç
ö
ø
÷
-
2 2 2 21
2
t
s dsò ( ) . (53)
Åñëè àëãîðèòì íàñòðîéêè ïàðàìåòðîâ a è b âûáðàòü â âèäå [1]
d t
dt
d
dt
a t t x t t t a
a
d g e a
( )
( ( )) ( ) ( ) ( ); ( )= = - =0 D , (54)
ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2015, òîì 51, ¹ 6 105
d t
dt
d
dt
b t t x t h t t b
b
d g e b
( )
( ( )) ( ) ( ) ( ); ( )= = - - =0 D , (55)
òî èíôèíèòåçèìàëüíûé îïåðàòîð â ñèëó (52)–(55) áóäåò ðàâåí
Lv a t b t t h= - + - +( & ) ( ) ( ) ( )g g e g e e2 22
+ -æ
è
ç
ö
ø
÷ - -æ
è
ç
ö
ø
÷ - + -a t a t h ag g e g g e g g
1
2
1
2
1
2
2 2
& ( ) & ( ) & &&
æ
è
ç
ö
ø
÷
-
ò e2
t h
t
s ds( ) .
Ïðè íåêîòîðîì âûáîðå ôóíêöèè g ( )t , à ñëåäîâàòåëüíî, ïåðâîé & ( )g t è âòîðîé
&&( )g t ïðîèçâîäíîé, Lv £ 0. Òîãäà òðèâèàëüíîå ðåøåíèå ñèñòåìû (52)–(55) ýêñïî-
íåíöèàëüíî óñòîé÷èâî â öåëîì â ñèëó òåîðåìû 2.
ÇÀÊËÞ×ÅÍÈÅ
 ñòàòüå èññëåäîâàíà óñòîé÷èâîñòü ñàìîíàñòðàèâàþùèõñÿ ñòîõàñòè÷åñêèõ ñèñòåì àâ-
òîìàòè÷åñêîãî ðåãóëèðîâàíèÿ ñ ïîñëåäåéñòâèåì. Ïðîâåäåí ñèíòåç êîíòóðà ñàìîíà-
ñòðîéêè ñ ïîìîùüþ âòîðîãî ìåòîäà Ëÿïóíîâà è äîêàçàíà ýêñïîíåíöèàëüíàÿ p-óñòîé-
÷èâîñòü â öåëîì ñòîõàñòè÷åñêèõ äèôôåðåíöèàëüíûõ óðàâíåíèé ñ ïîñëåäåéñòâèåì.
Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ìîæíî èñïîëüçîâàòü ïðè ïîñòðîåíèè ñèñòåì àâòî-
ìàòè÷åñêîãî ðåãóëèðîâàíèÿ äëÿ îáúåêòîâ ñ ïîñëåäåéñòâèåì.
ÑÏÈÑÎÊ ËÈÒÅÐÀÒÓÐÛ
1. Ê î ë ì à í î â ñ ê è é  . Á . , Í î ñ î â  . Ð . Óñòîé÷èâîñòü è ïåðèîäè÷åñêèå ðåæèìû ðåãóëèðó-
åìûõ ñèñòåì ñ ïîñëåäåéñòâèåì. — Ì.: Íàóêà, 1981. — 448 ñ.
2. Ë ó ö ê è â Í . Ì . Ñèñòåìû ñ êîìïåíñàöèåé âëèÿíèÿ çàïàçäûâàíèÿ è ðàçäåëèòåëüíûì
óñòðîéñòâîì // Èçâ. âóçîâ. Ýëåêòðîìåõàíèêà. — 1976. — ¹ 9.— Ñ. 1003–1007.
3. Ñ ì è ò Ä æ . Ì . Àâòîìàòè÷åñêîå ðåãóëèðîâàíèå.— Ì.: Ôèçìàòãèç, 1962. — 847 ñ.
4. À . ñ . 6 3 4 2 3 5 Ñ Ñ Ñ Ð . Ñàìîíàñòðàèâàþùàÿñÿ ñèñòåìà äëÿ ðåãóëèðîâàíèÿ îáúåêòîâ ñ çàïàçäû-
âàíèåì // Ê.À. Ïóïêîâ, Â.Ð. Íîñîâ, Â.Á. Êîëìàíîâñêèé. — Îïóáë. 23.06.1977.
5. Ê î ð å í å â ñ ê è é Ä . à . Óñòîé÷èâîñòü äèíàìè÷åñêèõ ñèñòåì ïðè ñëó÷àéíûõ âîçìóùåíèÿõ
ïàðàìåòðîâ. Àëãåáðàè÷åñêèå êðèòåðèè. — Ê.: Íàóê. äóìêà, 1989. — 208 ñ.
6. à è õ ì à í È . È . , Ñ ê î ð î õ î ä À .  . Ñòîõàñòè÷åñêèå äèôôåðåíöèàëüíûå óðàâíåíèÿ è èõ
ïðèìåíåíèå. — Ê.: Íàóê. äóìêà, 1980. — 612 ñ.
7. À í ä ð å å â à Å . À . , Ê î ë ì à í î â ñ ê è é Â . Á . , Ø à é õ å ò Ë . Å . Óïðàâëåíèå ñèñòåìàìè
ñ ïîñëåäåéñòâèåì. — Ì.: Íàóêà, 1992. — 336 ñ.
8. Ö à ð ü ê î â Å . Ô . , ß ñ è í ñ ê è é  . Ê . Êâàçèëèíåéíûå ñòîõàñòè÷åñêèå äèôôåðåíöèàëü-
íî-ôóíêöèîíàëüíûå óðàâíåíèÿ. — Ðèãà: Îðèåíòèð, 1990. — 312 ñ.
9. Ñ â å ð ä à í Ì . Ë . , Ö à ð ê î â ª . Ô . , ß ñ è í ñ ü ê è é  . Ê . Ñò³éê³ñòü ó ñòîõàñòè÷íîìó ìîäå-
ëþâàíí³ ñêëàäíèõ äèíàì³÷íèõ ñèñòåì. — Ñíÿòèí: Íàä Ïðóòîì, 1996. — 448 ñ.
10. ß ñ è í ñ ü ê è é  . Ê . , ß ñ è í ñ ü ê è é ª .  . Çàäà÷³ ñò³éêîñò³ òà ñòàá³ë³çàö³¿ äèíàì³÷íèõ ñèñ-
òåì ç³ ñê³í÷åííîþ ï³ñëÿ䳺þ. — Ê.: Ò³ÌÑ, 2005. — 580 ñ.
11. Þ ð ÷ å í ê î I .  . , ß ñ è í ñ ü ê à Ë . I . , ß ñ è í ñ ü ê è é  . Ê . Ìåòîäè ñòîõàñòè÷íîãî ìîäå-
ëþâàííÿ ñèñòåì.— ×åðíiâöi: Âèä-âî: Ïðóò, 2002. — 416 ñ.
12. Ê î ð î ë þ ê  . Ñ . , Ö à ð ê î â ª . Ô . , ß ñ è í ñ ü ê è é  . Ê . Éìîâ³ðí³ñòü, ñòàòèñòèêà ³ âèïàä-
êîâ³ ïðîöåñè.  3-õ òîìàõ.— Ò. 3. Âèïàäêîâ³ ïðîöåñè. Òåîð³ÿ ³ ñòàòèñòè÷íå êîìï’þòåðíå ìî-
äåëþâàííÿ. — ×åðí³âö³: Çîëîò³ ëèòàâðè, 2009. — 782 ñ.
13. ß ñ è í ñ ü ê è é  . Ê . , Þ ð ÷ å í ê î ² .  . Àñèìïòîòèêà ðîçâ’ÿçê³â ó âèïàäêîâèõ ñèñòåìàõ
ç íåîáìåæåíîþ ï³ñëÿ䳺þ. — ×åðí³âö³: Âèäàâíè÷èé ä³ì «Ðîäîâ³ä», 2014. — 266 ñ.
14. ß ñ è í ñ ü ê è é  . Ê . Ñó÷àñíà òåîð³ÿ âèïàäêîâèõ ïðîöåñ³â. — ×åðí³âö³: Âèäàâíè÷èé ä³ì «Ðî-
äîâ³ä», 2014. — 292 ñ.
15. Í è ê è ò è í À .  . , Þ ð ÷ å í ê î È .  . , ß ñ è í ñ ê è é  . Ê . Óñòîé÷èâîñòü ñàìîíàñòðàèâàþ-
ùèõñÿ ñòîõàñòè÷åñêèõ ñèñòåì àâòîìàòè÷åñêîãî ðåãóëèðîâàíèÿ ñ ïîñëåäåéñòâèåì. ×àñòü 1.
Àñèìïòîòè÷åñêàÿ óñòîé÷èâîñòü â ñðåäíåì êâàäðàòè÷íîì ñèñòåì ëèíåéíûõ ñòîõàñòè÷åñêèõ äèôôåðåí-
öèàëüíî-ðàçíîñòíûõ óðàâíåíèé // Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç. — 2010. — ¹ 1. — Ñ. 90–104.
16. È ê ð à ì î â Õ . Ä . ×èñëåííîå ðåøåíèå ìàòðè÷íûõ óðàâíåíèé. — Ì.: Íàóêà, 1984. — 192 ñ.
Ïîñòóïèëà 22.12.2014
106 ISSN 0023-1274. Êèáåðíåòèêà è ñèñòåìíûé àíàëèç, 2015, òîì 51, ¹ 6
|