<?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="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">novtexmech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Мехатроника, автоматизация, управление</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1684-6427</issn><issn pub-type="epub">2619-1253</issn><publisher><publisher-name>Commercial Publisher «New Technologies»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">novtexmech-353</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="ru"><subject>МЕТОДЫ ТЕОPИИ АВТОМАТИЧЕСКОГО И АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПPАВЛЕНИЯ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>METHODS OF THE THEORY OF AUTOMATIC CONTROL</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Проблема моментов в задачах управления упругими динамическими системами</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>The Moment Problem in Control Problems of Elastic Dynamic Systems</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>Атамуратов</surname><given-names>A. Ж.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Atamuratov</surname><given-names>A. G.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">goofydog@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>Михайлов</surname><given-names>И. Е.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Mikhailov</surname><given-names>I. E.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">mikh_igor@mail.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>Муравей</surname><given-names>Л. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Muravey</surname><given-names>L. A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">l_muravey@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-3"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ООО Пепсико Холдинг</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Pepsico Holding LTD, Moscow, 125315, Russian Federation</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-2"><aff xml:lang="ru"><institution>Вычислительный центр им. А. А. Дородницына ФИЦ ИУ РАН</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Dorodnicyn Computing Centre, FRC CSC RAS, Moscow, 119333, Russian Federation</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><aff-alternatives id="aff-3"><aff xml:lang="ru"><institution>Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Moscow Aviation Institute (State Research University), Moscow,121552, Russian Federation</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2016</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>08</month><year>2018</year></pub-date><volume>17</volume><issue>9</issue><fpage>587</fpage><lpage>598</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Commercial Publisher «New Technologies», 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><license xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/article/view/353">https://mech.novtex.ru/jour/article/view/353</self-uri><abstract><p>Рассматривается классическая проблема моментов, возникающая в задачах управления упругими динамическими системами, моделируемыми уравнениями в частных производных четвертого порядка, гиперболическими по Петровскому. Задача управления заключается в нахождении минимального времени, за которое можно погасить колебания, возникающие в системах вследствие начальных возмущений. Доказывается существование минимального значения времени и оптимального управления на примере гашения колебаний балок и пластин, являющихся типичными элементами различных механических конструкций, таких как трубопроводы, антенны и несущие элементы космических платформ. При этом время гашения колебаний и оптимальное управление найдено в явном виде. Для получения приближенных решений введены так называемые точечные движущиеся демпферы и стационарные узкие демпферы, упрощающие разработку вычислительных алгоритмов на основе метода редукции и координатного спуска.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>Methods for damping for oscillations of elements of complex mechanical systems such as strings and membranes began to develop rapidly in the 70s of the last century. The most significant results Were obtained by J. -L. Lions, D. Lagnesse, D. Russel, A. Butkovskiy, Which dealt With cases of string oscillations (With various types of restraints at the borders) and circular membrane. In this paper We consider the control problem of elastic dynamic systems modeled by partial differential equations of the fourth order, hyperbolic by Petrovsky, Which describe, in particular, oscillations in antennas and other elements of space platforms, pipelines, bridge openings. The control problem is to find the minimum time to damp oscillations arisen due to initial perturbation of the system. To solve this problem We derive trigonometric moment problem (infinite system of integral equations of first order for the time component of the control function). We prove the existence of the minimum time and optimal control in case of beams and plates. Wherein time for damping of oscillations and optimal control are given in explicit form. To obtain these results We study the asymptotic behavior of eigenvalues of the corresponding spectral problem by using the classic theorem of N. Levinson (on the basis of the Riesz exponential systems) and Bellman (of almost orthogonal trigonometric systems). Note that the classical solutions of the moment problem presented in the form of infinite series of functions and to obtain the elements of these series is a separate difficult problem. Therefore in order to find the approximate solution We consider the class of control functions such as point moving and slim dampers and build effective numerical methods. Given examples confirm that proposed numerical methods alloW us to find solution of problem With sufficient accuracy.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>гашение колебаний</kwd><kwd>тригонометрическая проблема моментов</kwd><kwd>ортогональные системы и базис Рисса</kwd><kwd>асимптотическая проблема моментов</kwd><kwd>стационарные и движущиеся демпферы</kwd><kwd>метод редукции</kwd><kwd>метод координатного спуска</kwd><kwd>damping of oscillations</kwd><kwd>trigonometric moment problem</kwd><kwd>orthogonal systems and Riesz basis</kwd><kwd>asymptotic moment problem</kwd><kwd>stationary and moving dampers</kwd><kwd>reduction method</kwd><kwd>coordinate descent method</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">Lagness J. Control of wave process with distributed controls supported on a subregion // SIAM Journ. Control and Optim. 1983. Vol. 1, N. 1. P. 68-85.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lagness J. Control of wave process with distributed controls supported on a subregion // SIAM Journ. Control and Optim. 1983. Vol. 1, N. 1. P. 68-85.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Lions J. L. Exact controllability, stabilization and perturbations for distributed system // SIAM Review. 1988. Vol. 30, N. 1. P. 1-68.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Lions J. L. Exact controllability, stabilization and perturbations for distributed system // SIAM Review. 1988. Vol. 30, N. 1. P. 1-68.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Красносельский М. А., Крейн М. Г. Основные теоремы о расширении эрмитовых операторов и некоторые их применения к теории ортогональных полиномов и проблеме моментов // УМН. 1947, 2:3 (19), С. 60-106.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Красносельский М. А., Крейн М. Г. Основные теоремы о расширении эрмитовых операторов и некоторые их применения к теории ортогональных полиномов и проблеме моментов // УМН. 1947, 2:3 (19), С. 60-106.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ахиезер Н. И., Крейн М. Г. О некоторых вопросах теории моментов. ДнТВУ, 1938. 256 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ахиезер Н. И., Крейн М. Г. О некоторых вопросах теории моментов. ДнТВУ, 1938. 256 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ахиезер Н. И., Глазман И. М. Теория линейных операторов в гильбертовом пространстве. М.: Наука, Физматлит, 1966. 544 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ахиезер Н. И., Глазман И. М. Теория линейных операторов в гильбертовом пространстве. М.: Наука, Физматлит, 1966. 544 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ахиезер Н. И. Классическая проблема моментов. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1961. 314 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ахиезер Н. И. Классическая проблема моментов. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1961. 314 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Levinson N. Gap and density theorem // Amer. Math. Soc. Colog. Publ. 1940. Vol. 26.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Levinson N. Gap and density theorem // Amer. Math. Soc. Colog. Publ. 1940. Vol. 26.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Bellman R. Almost orthogonal series // Amer. Math. Soc. 1944. Vol. 50.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bellman R. Almost orthogonal series // Amer. Math. Soc. 1944. Vol. 50.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Russel D. Controllability and stabilization theory for linear partial differential equations // SIAM Review. 1978. Vol. 20, N. 5. P. 639-739.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Russel D. Controllability and stabilization theory for linear partial differential equations // SIAM Review. 1978. Vol. 20, N. 5. P. 639-739.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бутковский А. Г. Методы управления системами с распределенными параметрами. М.: Наука, 1975. 568 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Бутковский А. Г. Методы управления системами с распределенными параметрами. М.: Наука, 1975. 568 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бутковский А. Г. Приложение некоторых результатов теории чисел к проблеме финитного управления и управляемости в распределенных системах // ДАН СССР. 1976. Т. 227, № 2. С.309-311.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Бутковский А. Г. Приложение некоторых результатов теории чисел к проблеме финитного управления и управляемости в распределенных системах // ДАН СССР. 1976. Т. 227, № 2. С.309-311.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Muravey L. A. On the suppression on membrane oscillations // Summaries of IUTAM Symposium "Dynamical problems of rigid-elastic system", Moscow, 1990. Р. 50-51.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Muravey L. A. On the suppression on membrane oscillations // Summaries of IUTAM Symposium "Dynamical problems of rigid-elastic system", Moscow, 1990. Р. 50-51.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Muravey L. A. Mathematical problems on the damp of vibration // Preprint of IFAC Conference "Identification and system parameter estimations". Budapest. 1991. Vol. 1. P. 746-747.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Muravey L. A. Mathematical problems on the damp of vibration // Preprint of IFAC Conference "Identification and system parameter estimations". Budapest. 1991. Vol. 1. P. 746-747.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Билалов Б. Т. О базисности системы {eitjnxsinnx} и экспонент со сдвигом // ДАН РАН. 1995. Т. 345, № 2. С. 644-647.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Билалов Б. Т. О базисности системы {eitjnxsinnx} и экспонент со сдвигом // ДАН РАН. 1995. Т. 345, № 2. С. 644-647.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Билалов Б. Т., Муравей Л. А. О гашении колебаний больших механических систем // Труды международного симпозиума Intels-96. С.-Петербург. Ч. II. 1996. С. 246-254.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Билалов Б. Т., Муравей Л. А. О гашении колебаний больших механических систем // Труды международного симпозиума Intels-96. С.-Петербург. Ч. II. 1996. С. 246-254.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Makmudov A., Muravey L. The problem of string vibrations damping // Proceedings of the First International Conference on Nonlinear Analysis and Nonlinear Modeling, Fethiey, Turkey, 2001. Р. 174-182.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Makmudov A., Muravey L. The problem of string vibrations damping // Proceedings of the First International Conference on Nonlinear Analysis and Nonlinear Modeling, Fethiey, Turkey, 2001. Р. 174-182.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Асланов С. Ж., Михайлов И. Е., Муравей Л. А. Аналитические и численные методы в задаче гашения колебаний струны точечным демпфером // Мехатроника, автоматизация, управление. 2006. № 7. С. 28-35.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Асланов С. Ж., Михайлов И. Е., Муравей Л. А. Аналитические и численные методы в задаче гашения колебаний струны точечным демпфером // Мехатроника, автоматизация, управление. 2006. № 7. С. 28-35.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Атамуратов А. Ж. О гашении колебаний прямоугольной мембраны // Вестник Тверского государственного университета. Серия Прикладная математика. 2013. № 2. С. 49-59.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Атамуратов А. Ж. О гашении колебаний прямоугольной мембраны // Вестник Тверского государственного университета. Серия Прикладная математика. 2013. № 2. С. 49-59.</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>
