252 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ КОММЕНТАРИЙ
формулировалось в привычных для них терминах обратной связи (в отличие от задачи
о релейном быстродействии, в которой решение является программным управлением).
В настоящее время теория линейно-квадратичной оптимизации развита очень глубоко,
включая анализ всевозможных вырожденных случаев; есть ряд монографий, специаль-
но посвященных этому направлению, например, [36, 90]. Подход, приводящий к краевой
задаче (5.8), опирается на принцип максимума [66]. Способ решения последней путем
подстановки (5.11), широко применяется в вычислительной математике под названием
“метод прогонки”. Уравнение Риккати играет ключевую роль в линейно-квадратичном
регулировании и неоднократно встречается в последующих главах; подробные сведения
о нем и его связи с LQR-задачей можно найти в [179, 180]. Подход, описанный в раз-
деле 5.1.3 и основанный на использовании функций Ляпунова, тесно связан с методом
динамического программирования [14].
Термин “линейные матричные неравенства” введен в теорию управления В. А. Яку-
бовичем [86] (хотя первым линейным матричным неравенством может считаться нера-
венство Ляпунова, сформулированное в 1892 г. в связи с анализом устойчивости [50]).
В настоящее время этот аппарат получил широкое развитие; в [106] дано его система-
тическое изложение и показано, что многие задачи теории управления могут формули-
роваться в виде линейных матричных неравенств. Мощные и эффективные численные
методы решения таких неравенств разработаны Ю. В. Нестеровым и А. С. Немировским
[149].
Использование H
∞
-нормы в оптимальном управлении обычно связывают с работой
Дж. Зеймса 1981 года [182], однако в частных случаях подобные равномерно-частотные
критерии использовались и ранее. В настоящее время H
∞
-оптимизация составляет ядро
теории управления [12, 60, 96, 115, 117, 120, 124, 127, 128, 144, 146, 147, 183]. Первона-
чально задача была решена в частотной области с использованием таких средств теории
функций комплексного переменного, как теорема Неванлинны-Пика [117, 120, 146]. В
1989 г. появилась статья [118], в которой было дано полное решение в пространстве со-
стояний (так называемый “2-Риккати подход”). Этот метод в основном и используется
сейчас для численного решения проблемы H
∞
-оптимизации в пакетах Control System
Toolbox и Robust Control Toolbox системы Matlab.
Задача об оптимальном подавлении внешних возмущений является одной из ос-
новных в теории управления. Однако ею занимались преимущественно в стохастиче-
ской постановке, где решением является LQG (Linear Quadratic Gaussian — линейно-
квадратично-гауссовский) регулятор, аналогичный линейно-квадратичному регулято-
ру из раздела 5.1; мы не останавливаемся на стохастических задачах в этой книге.
Другая модель внешних возмущений — гармонические с неизвестной частотой; в этом
случае их подавление возможно с помощью H
∞
-оптимизации. Задача же о произволь-
ных ограниченных помехах, рассматриваемая в разделе 5.3, была решена сравнительно
недавно. Еще в 1940-е годы возникла так называемая задача о накоплении возмущений
Б. В. Булгакова [20], однако основной интерес проявлялся к проблеме анализа: како-
во максимальное отклонение, вызываемое произвольными ограниченными внешними
воздействиями. Такая задача, по сути, является задачей программного оптимального
управления, в которой внешние возмущения рассматриваются как управления. Позже