В монографии рассматриваются динамические системы с импульсными управлениями и ударными внешними воздействиями. Актуальность исследования подобных систем вызвана, в частности, их применением
в микро-электромеханических системах и измерительных комплексах в
области нанотехнологий. Например, многие исполнительные микромеханизмы основаны на использовании виброударных воздействий, а измерения в атомной силовой микроскопии реализуются посредством ударных
взаимодействий микроисполнительного механизма (щупа) с исследуемой
поверхностью. Мы откликнулись на неоднократные просьбы наших коллег написать данную книгу, включив в неё результаты последних исследований, осветив и новые направления, в которых методология,
основанная на пространственно-временных преобразованиях движения, позволяет получить многие содержательные результаты. Импульсные управления и ударные воздействия
порождают сингулярное поведение системы, а именно: разрывы
пространственных координат и их производных. Необходимо отметить,
что проблема математической формализации собственно фазы ударного
взаимодействия является нетривиальной в силу зависимости реакции
системы от её физических свойств и структуры
управляющего импульса. Эффективным инструментом исследования фазы
взаимодействия является метод сингулярностей, основанный
на пространственно-временных преобразованиях в окрестности точек
сингулярности. В последние годы с помощью этого метода удалось
формализовать и решить многие задачи, связанные с управлением в
системах с ударами. В качестве математического аппарата,
применяемого при описании динамики подобных систем и связанных с
ними задач оптимального управления, используются нелинейные
дифференциальные уравнения с управлениями и внешними
воздействиями, являющимися мерами по времени, локализация которых
либо определяется моментами приложения ударных воздействий, либо
моментами приложения импульсных управлений.
В монографии рассматриваются различные аспекты применения метода
сингулярных пространственно-временных преобразований в задачах
оптимального управления системами с импульсными управлениями и
ударными воздействиями, в частности, традиционные методы исследования импульсных систем.