<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" 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" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">donstu</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Advanced Engineering Research (Rostov-on-Don)</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="epub">2687-1653</issn><publisher><publisher-name>Don State Technical University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.12737/16056</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">donstu-47</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>INFORMATION TECHNOLOGY, COMPUTER SCIENCE AND MANAGEMENT</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ИНФОРМАТИКА, ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ ТЕХНИКА И УПРАВЛЕНИЕ</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>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><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Костоглотов</surname><given-names>Андрей Александрович</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kostoglotov</surname><given-names>Andrey A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">kostoglotov@icloud.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Лазаренко</surname><given-names>Сергей Валерьевич</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Lazarenko</surname><given-names>Sergey V.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">rh3311@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кузнецов</surname><given-names>Антон Александрович</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kuznetsov</surname><given-names>Anton A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">smithaa@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-2"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Лосев</surname><given-names>Виталий Александрович</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Losev</surname><given-names>Vitaly A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">aibolit_773@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-3"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Донской государственный технический университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Don State Technical University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Военно-воздушная академия им. проф. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Zhukovsky - Gagarin Air Force Academy</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-3"><aff xml:lang="ru"><institution>Институт сферы обслуживания и предпринимательства (филиал ДГТУ)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Institute of Service and Business (DSTU branch)</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2015</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>30</day><month>12</month><year>2015</year></pub-date><volume>15</volume><issue>4</issue><fpage>94</fpage><lpage>100</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Kostoglotov A.A., Lazarenko S.V., Kuznetsov A.A., Losev V.A., 2015</copyright-statement><copyright-year>2015</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Костоглотов А.А., Лазаренко С.В., Кузнецов А.А., Лосев В.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Kostoglotov A.A., Lazarenko S.V., Kuznetsov A.A., Losev V.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/47">https://www.vestnik-donstu.ru/jour/article/view/47</self-uri><abstract><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></abstract><trans-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></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>asynchronous variation</kwd><kwd>structural synthesis</kwd><kwd>terminal control</kwd><kwd>Appell equations</kwd><kwd>acceleration energy</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><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">Boychuk, L.М. Metod strukturnogo sinteza nelineynykh sistem avtomaticheskogo upravleniya. [Method of structural synthesis of nonlinear systems of automatic control.] Moscow: Energiya, 1971, 112 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><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">Razorenov, G.N. Metod sinteza zakonov «myagkogo» i «sverkhmyagkogo» upravleniya konechnym sostoyaniem dinamicheskikh system. [A method for synthesis of ―soft‖ and  ―super-soft‖ control laws for final states of dynamic systems.] Journal of Computer  and Systems Sciences International, 2013, no. 1, pp. 3–17 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><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">Karnaukhov, N.F., Filimonov, M.N., Pudova, Y.V. Dempfirovanie kolebaniy zakhvatnogo ustroystva promyshlennogo robota v rezhime dvukhtaktnogo dinamicheskogo  tormozheniya asinkhronnogo dvigatelya pri chastotnom upravlenii. [Damping of the  vibrations of a gripping device of an industrial robot in a regime of a two currents  dynamic slowdown of an asynchronous motor with frequency control.] Vestnik of DSTU,  2009, vol. 9, no. 2, pp. 308–321 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><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. New York: Spinger — Verlag, 1999, 297 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><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">Krasovskiy, A.A., ed. Spravochnik po teorii avtomaticheskogo upravleniya. [Reference book on automatic control theory.] Moscow: Nauka, 1987, 712 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><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">Krasovskiy, A.A., ed. Novye kontseptsii obshchey teorii upravleniya: cbornik nauchnykh trudov. [New concepts of general control theory: Coll. of Sci. Papers.] Moscow -Taganrog: TRTU, 1995, 183 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><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., Kostoglotov, A.I., Lazarenko, S.V. Joint Maximum Principle in the Problem of Synthesizing an Optimal Control of Nonlinear Systems. Automatic  Control and Computer Sciences, 2007, vol. 41, no 5, pp. 274–281.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><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">Kostoglotov, A.A., Kostoglotov, A.I., Lazarenko, S.V. Sintez optimal'nykh po bystrodeystviyu sistem na osnove ob''edinennogo printsipa maksimuma. [Synthesis of  time optimal systems based on the combined maximum principle.] Information- measuring and Control Systems, 2007, no. 12, pp. 34–40 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><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., Kostoglotov, A.I., Lazarenko, S.V. The Combined-Maximum Principle in Problems of Estimating the Motion Parameters of a Maneuvering Aircraft.  Journal of Communications Technology and Electronics, 2009, vol. 54, no. 4, pp. 431–438.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><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">Kostoglotov, A.A., et al. Sintez optimal'nogo upravleniya na osnove ob''edinennogo printsipa maksimuma. [Synthesis of optimal control based on the  combined maximum principle.] University News. North-Caucasian region. Technical Sciences Series. 2010, no. 2, pp. 31–37 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><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">Andrashitov, D.S., et al. Sintez algoritma avtonomnogo upravleniya matematicheskim mayatnikom na osnove ob''edinennogo printsipa maksimuma. [Synthesis  of autonomous control algorithm of mathematical pendulum based on the combined  maximum principle.] University News. North-Caucasian region. Technical Sciences  Series. 2010, no. 3, pp. 9–14 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><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">Kostoglotov, A.A., Kostoglotov, A.I., Lazarenko, S.V. Ob''edinennyy printsip maksimuma v informatsionnykh tekhnologiyakh analiza i sinteza. [Combined maximum  principle in information analysis and synthesis technologies.] Rostovon- Don: RASYuRGUES, 2010, 165 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><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">Kostoglotov, A.A., Kostoglotov, A.I., Lazarenko, S.V. Mnogoparametricheskaya identifikatsiya konstruktivnykh parametrov metodom ob''edinennogo printsipa  maksimuma. [Multivariate identification of design parameters by the combined maximum  principle.] Engineering Journal of Don, 2011, no.1. Available at: http://www.ivdon.ru/ru/magazine/archive/n1y2011/348 (accessed: 14.07.15) (in  Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><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">Kostoglotov, A.A., Lazarenko, S.V. Metod strukturno-parametricheskoy identifikatsii Lagranzhevykh dinamicheskikh sistem v zadachakh obrabotki  izmeritel'noy informatsii. [Structural-parametric method of Lagrange dynamical  systems identification in problems of measurement information processing.]  Measurement Technique, 2014, no. 2, pp. 32–36 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><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">Andrashitov, D.S., et al. Universal'nyy metod sinteza optimal'nykh upravleniy nelineynymi dinamicheskimi sistemami. [Universal method for the optimal control  synthesis of nonlinear dynamical systems.] Engineering Journal of Don, 2014, no.1.  Available at: http://www.ivdon.ru/magazine/archive/n1y2014/2251 (accessed: 14.07.15)  (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><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">Martynenko, Yu.G. Upravlenie dvizheniem mobil'nykh kolesnykh robotov. [Motion control of mobile wheeled robots.] Journal of Mathematical Sciences, 2005, vol. 11, no. 8, pp. 29–80 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><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">Novoselov, V.S. Variatsionnye metody v mekhanike. [Variational methods in mechanics.] St. Petersburg: Izd-vo Leningradskogo universiteta, 1966, 73 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><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">Lurye, А.I. Analiticheskaya mekhanika. [Analytic Mechanics.] Moscow: GIFML, 1961, 824 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><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">Batenko, А.P. Upravlenie konechnym sostoyaniem dvizhushchikhsya ob''ektov. [Terminal control of moving objects.] Moscow: Sov. radio, 1977, 256 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
