?
Estimation of Reachability Sets for Large-Scale Uncertain Systems: from Theory to Computation
.
Daryin A., Куржанский А. Б.
In press
The estimation of reachability sets for systems of high dimensions is a challenging issue due to its high computational complexity. For linear systems, an efficient way of calculating such estimates is to find their set-valued approximations provided by ellipsoidal calculus. The present paper deals with various aspects of such approach as applied to systems of high dimensions with unknown but bounded input disturbances. We present an innovative technique based on parallel computation that involves on-line mixing of ellipsoidal tubes found in parallel. This improves robustness of the ellipsoidal estimates. Finally discussed is an implementation of the algorithm intended for supercomputer clusters.
In book
Maui : Institute of Electrical and Electronics Engineers, 2012
Аладышев О. С., Дикарев Н. И., Овсянников А. П. et al., Известия высших учебных заведений. Электроника 2004 № 1 С. 13-17
Supercomputer: Application Scope and High Performance Requirements
Aladyshev O.S., Dikarev N.I., Ovsyannikov A.P., Telegin P.N., Shabanov B.M.
Supercomputer development trends for the recent years and their power requirements have been analyzed. ...
Added: August 20, 2015
Afanasiev V., Известия РАН. Теория и системы управления 2011 Т. 9 № 1 С. 24-31
Quite many engineering problems, problems from ecology, medicine, and social sciences are characterized by the presence of factors bringing uncertainty into the corresponding control systems. Additional difficulties for control action construction arise in the case when the objects are described by nonlinear highorder evolutionary equations. An important subset of these objects consists of the object ...
Added: April 13, 2012
Afanasiev V., Окунькова Е. В., Мехатроника, автоматизация, управление 2013 № 5(146) С. 2-5
The task of designing the control actions for a heavy water reactor under uncertainty changes its parameters considered in the key differential game. The possibility of representing nonlinear dynamics of the object in the form of a system with parameters depending on the state (State Dependent Coefficients) and quadratic functional qualities allow you to go ...
Added: September 21, 2013
Afanasiev V., Автоматика и телемеханика 2011 № 4 С. 43-56
The theoretical fundamentals for solving the linear quadratic problems may be some times used to design the optimal control actions for the nonlinear systems. The method relying on the Riccati equation with state-dependent coefficients is promising and rapidly developing tools for design of the nonlinear controllers. The set of possible suboptimal solutions is generated by ...
Added: April 13, 2012
Afanasiev V., М. : Либроком/URSS, 2015
Сложность большого количества современных систем управления зачастую не позволяет получить заранее полное описание процессов, протекающих внутри системы, и ее взаимодействия со средой. Как правило, реальные системы описываются нелинейными дифференциальными уравнениями и достаточно часто математические модели систем управления учитывают лишь допустимые области изменения параметров и характеристик отдельных элементов без конкретизации самих этих параметров и характеристик. Указанные ...
Added: October 29, 2014
Afanasiev V., Автоматика и телемеханика 2014
An optimal control problem was formulated for a class of nonlinear systems which can be presented by a system with a linear structure and state-depended coefficients (SDC). The system be under the influence of uncontrollable disturbance is supposed. In this paper, the problem of control uncertain nonlinear object to the desired trajectory is considered using ...
Added: October 29, 2014
Afanasiev V., Проблемы управления 2015 № 3 С. 12-19
The problem of optimal control for a class of nonlinear objects with uncontrolled bounded disturbances is formulated in the key differential game. For problems with a quadratic quality functional task of searching for the optimal control reduces the need to find solutions to the scalar partial differential equation Hamilton-Jacobi-Isaacs. Finding solutions to this equation in ...
Added: March 28, 2015
Afanasiev V., Orlov P., Известия РАН. Теория и системы управления 2011 Т. 50 № 3 С. 13-22
An optimal control problem is formulated for a class of nonlinear systems for which there exists a coordinate representation (diffeomorphism) transforming the original system into a system with a linear main part and a nonlinear feedback. In this case the coordinate transformation significantly changes the form of original quadratic functional. The penalty matrices become dependent ...
Added: April 13, 2012
Afanasiev V., В кн. : 3-я Мультиконференция по проблемам управления. : СПб. : ЦНИИ "Электроприбор", 2011. С. 82-85.
В данной работе разрабатывается метод синтеза гарантированного управления нелинейной системой, подвергающейся внешним возмущениям. Основы метода линеаризации нелинейной системы обратной связью изложены в [2]. Предложено производить синтез управляющих воздействий на модели исходной системы при ее линеаризации обратной связью. При этом существенно изменяется и вид исходного функционала качества. Проведено математическое моделирование системы управления нелинейным объектом (синхронный генератор). ...
Added: April 13, 2012
Киреенков А. А., AIP Conference Proceedings 2022 Vol. 2611 Article 100001
Main goal of the Symposium: "Mathematical Models and Investigations Methods for Nonlinear Systems of Different Nature"is providing a possibility for the exchange of new ideas and results between research groups in the field of mathematical models and their implementation for the investigation for nonlinear systems of the different nature. This Symposium is logical continuation of ...
Added: May 24, 2023
St. Petersburg : -, 2013
Nowadays, production control problems has been widely studied and a lot of valuable approaches have been implemented. Some work addresses the problem of tracking the uncertain demand in case of uncertain production speeds. The uncertainties are described by deterministic inequalities and the performance is analyzed in from of the worst-case scenario. First, simple mathematical models ...
Added: September 23, 2013
Afanasiev V., , in : Preprints of the IFAC Conference on Manufacturing Modelling, Management, and Control MIM ‘2013 June 19 to 21, 2013, Saint Petersburg, Russia. : St. Petersburg : -, 2013. P. 1505-1509.
An optimal control problem is formulated for a class of nonlinear systems which can be presented by system with linear structure and state-depended coefficients (SDC). The system being under the influence of uncontrollable disturbance is supposed. The linearity of the transformed system structure and the quadratic functional make it possible to pass over from the ...
Added: September 23, 2013
Saakian D., Yakushkina T., Hu C., Scientific Reports 2016 Vol. 6
We propose a modification of the Crow-Kimura and Eigen models of biological molecular evolution to include a mutator gene that causes both an increase in the mutation rate and a change in the fitness landscape. This mutator effect relates to a wide range of biomedical problems. There are three possible phases: mutator phase, mixed phase ...
Added: September 16, 2016
Afanasiev V., В кн. : Высокие технологии, фундаментальные исследования, экономика. Ч. 2. Т. 3.: СПб. : Издательство Политехнического университета, 2011. С. 189-196.
Применение уравнения Гамильтона-Якоби-Беллмана (HJBЕ) для синтеза управляющих воздействий для нелинейных систем наталкивается, как правило, на сложности аналитического и вычислительного порядков. С другой стороны, использование уравнения HJBЕ дает возможность исследовать системы, параметры которых зависят от состояния (SDC). Для квадратичных функционалов качества в задаче стабилизации это позволяет осуществить переход от скалярного уравнения в частных производных (HJBE) к ...
Added: April 13, 2012
Afanasiev V., Качество. Инновации. Образование 2012 № 5(84) С. 69-75
The problem of management of the nonlinear object which is exposed to impact of uncontrollable indignations, is considered in a key of differential game. Synthesis of optimum managements is made with application of transformation of the nonlinear equation of initial object in the differential equation with the parameters depending on a condition. The square-law functional ...
Added: January 24, 2013
М. : КомКнига, 2006
В настоящем сборнике публикуются последние достижения в области математического моделирования, управления неоднородными и неопределенными системами, системного анализа, принятия решений, интеллектуальных воспринимающих систем, информатизации общества. Издается на русском и английском языках. ...
Added: April 27, 2015
Guskova N. V., Наука. Мысль 2016 № 1-2 С. 13-21
В статье рассмотрен вопрос использования синергетического подхода к процессу иноязычной подготовки студентов в ВУЗе. Синергетика характеризуется как новая научная парадигма для образования и лингводидактики, как новая научная идеологии, которая выводится из знания законов эволюции, самоорганизации и самоуправления сложных систем. Существенной характеристикой синергетического подхода к образованию является формирование учащимися своих собственных знаний, развитие своих новых возможностей, ...
Added: January 31, 2017
Gorodnov A. G., Давыдов М. В., В кн. : Организационно-экономические проблемы развития промышленных предприятий в постиндустриальной экономике. : Н. Новгород : Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского, 2007. С. 13-18.
В статье рассмотрены особенности применения системного подхода к исследованию современных предприятий на примере розничных торговых сетей. ...
Added: June 20, 2012
Afanasiev V., Андрюхина В. М., Проблемы управления 2012 № 3 С. 41-48
The human immunodeficiency virus infection, that causes Acquired Immune Deficiency Syndrome (AIDS), is a dynamic process that can be modeled via differential equations. The paper introduces
a methodological problem of use of modern mathematical and information methods to boost the response of the immune system by means of drug scheduling. The control purpose is to steer ...
Added: March 21, 2013
Afanasiev V., В кн. : Четвертая Всероссийская мультиконференция по проблемам управления. МКПУ-2011. Т. 2.: М., Таганрог : ТТИ ЮФУ, 2011. С. 25-28.
В работе представлены новые методы математического конструирования регуляторов для управления неопределенными объектами с аналитическими нелинейностями и неполной информацией о состоянии. ...
Added: April 13, 2012
Bonilla M., Azhmyakov V., Malable M., IFAC-PapersOnLine 2017 Vol. 50 No. 1 P. 10822-10827
This paper discusses a novel implementable approach to an exact linearization procedure based on the implicit systems techniques. The formal procedure we propose includes a specific “splitting” of the nonlinear state representation in two parts that involve a basic rectangular representation and an auxiliary nonlinear algebraic equation. The proposed linear implicit systems description makes it ...
Added: October 30, 2021
Afanasiev V., Semion A., Автоматизация. Современные технологии 2020 Т. 74 № 4 С. 170-175
Во многих современных приложениях теории автоматического управления проявляется эффект запаздывания, заключающийся в том, что состояние объекта начинают изменяться только через некоторое время, после изменения входного воздействия. Так, например, при заражении клетки ВИЧ существует инкубационный период, длительность которого необходимо учитывать при лечении [1]. В подобных условиях регуляторы, синтезированные без учета запаздываний, могут оказаться недостаточно эффективными для ...
Added: June 11, 2020
Presnova A., Автоматизация. Современные технологии 2018 Т. 72 № 12 С. 563-569
The problem of searching for optimal control of nonlinear systems is indicated. Using the algorithmic method proposed in this paper, suboptimal control of a nonlinear object is constructed. The necessary assumptions are made for using the method of extended linearization. The example demonstrates the work of an algorithmic method for synthesizing suboptimal controls, and compares ...
Added: October 2, 2018
Afanasiev V., Уваров А., В кн. : 3-я Мультиконференция по проблемам управления. : СПб. : ЦНИИ "Электроприбор", 2011. С. 133-136.
Применение уравнения Гамильтона-Якоби-Беллмана (HJBЕ) для синтеза управляющих воздействий для нелинейных систем наталкивается, как правило, на сложности аналитического и вычислительного порядков. С другой стороны, использование уравнения HJBЕ дает возможность исследовать системы, параметры которых зависят от состояния (SDC). Для квадратичных функционалов качества в задаче стабилизации это позволяет осуществить переход от скалярного уравнения в частных производных (HJBE) к ...
Added: April 13, 2012