<?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">gyroscopy</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Гироскопия и навигация</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Giroskopiya i Navigatsiya</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0869-7035</issn><issn pub-type="epub">2075-0927</issn><publisher><publisher-name>AO «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id custom-type="edn" pub-id-type="custom">NVHQYC</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">gyroscopy-90</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>Статьи</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Приближенно-оптимальная стабилизация гироскопической системы со многими степенями свободы и медленно изменяющимися параметрами</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Approximately Optimal Stabilization of a Gyroscopic System with Many Degrees of Freedom and Slowly Varying Parameters</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><contrib-id contrib-id-type="orcid">https://orcid.org/0000-0002-0409-3107</contrib-id><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Заболотнов</surname><given-names>Ю. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Zabolotnov</surname><given-names>Yu. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Заболотнов Юрий Михайлович. Доктор технических наук, профессор </p><p>Самара </p></bio><bio xml:lang="en"><p>Samara</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Самарский национальный исследовательский университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Samara National Research University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2023</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>20</day><month>05</month><year>2025</year></pub-date><volume>31</volume><issue>1</issue><fpage>142</fpage><lpage>151</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Заболотнов Ю.М., 2025</copyright-statement><copyright-year>2025</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Заболотнов Ю.М.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Zabolotnov Y.M.</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.gyroscopy.ru/jour/article/view/90">https://www.gyroscopy.ru/jour/article/view/90</self-uri><abstract><p>Рассматривается задача стабилизации малых колебаний гироскопической системы со многими степенями свободы и медленно изменяющимися параметрами. Для ее решения применяется принцип динамического программирования Беллмана. Приближенная методика синтеза регулятора основывается на асимптотическом решении уравнения Гамильтона – Якоби – Беллмана методом усреднения. Используется квадратичный критерий оптимальности, зависящий от амплитуд колебаний системы и управления. Предлагаемый подход применяется при линейных возмущениях общего вида и возмущениях, связанных с медленным изменением параметров системы, и позволяет осуществить синтез регуляторов в аналитическом виде.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The problem of stabilization of small oscillations of a gyroscopic system with many degrees of freedom and slowly varying parameters is considered and solved using Bellman’s principle of dynamic programming. The approximate procedures for the controller synthesis are based on the asymptotic solution of the Hamilton-Jacobi-Bellman equation by the averaging method. A quadratic optimality criterion is used, depending on the oscillation amplitudes of the system and control. The proposed method is applied to linear disturbances of the general type and those associated with a slow change in system parameters. The new approach allows the design of controllers in analytical form.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>стабилизация гироскопических систем</kwd><kwd>малые колебания</kwd><kwd>приближенно-оптимальное управление</kwd><kwd>принцип Беллмана</kwd><kwd>метод усреднения</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>stabilization of gyroscopic systems</kwd><kwd>small oscillations</kwd><kwd>approximately optimal control</kwd><kwd>Bellman principle</kwd><kwd>averaging method</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта №21-51-53002, https://kias.rfbr.ru/index.php.</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Боголюбов Н.Н., Митропольский Ю.А. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний. М.: Наука, 1974. 503 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Боголюбов Н.Н., Митропольский Ю.А. Асимптотические методы в теории нелинейных колебаний. М.: Наука, 1974. 503 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Волосов В.М., Моргунов Б.И. Метод осреднения в теории нелинейных колебательных систем. М.: Изд-во МГУ, 1971. 507 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Волосов В.М., Моргунов Б.И. Метод осреднения в теории нелинейных колебательных систем. М.: Изд-во МГУ, 1971. 507 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Моисеев Н.Н. Асимптотические методы нелинейной механики. М.: Наука, 1986. 378 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Моисеев Н.Н. Асимптотические методы нелинейной механики. М.: Наука, 1986. 378 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Арнольд В.И., Козлов В.В., Нейштадт А.И. Математические аспекты классической и небесной механики. Современные проблемы математики. Фундаментальные направления. Т. 3. М.: ВИНИТИ, 1985. 304 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Арнольд В.И., Козлов В.В., Нейштадт А.И. Математические аспекты классической и небесной механики. Современные проблемы математики. Фундаментальные направления. Т. 3. М.: ВИНИТИ, 1985. 304 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Лебедев В.Н. Расчет движения космического аппарата с малой тягой. М.: ВЦ АН СССР, 1967. 108 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Лебедев В.Н. Расчет движения космического аппарата с малой тягой. М.: ВЦ АН СССР, 1967. 108 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Салмин В.В., Ишков С.А., Старинова О.Л. Методы решения вариационных задач механики космического полета с малой тягой. Самара: Изд-во СНЦ РАН, 2006. 162 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Салмин В.В., Ишков С.А., Старинова О.Л. Методы решения вариационных задач механики космического полета с малой тягой. Самара: Изд-во СНЦ РАН, 2006. 162 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Черноусько Ф.Л., Акуленко Л.Д., Соколов Б.Н. Управление колебаниями. М.: Наука, 1980. 384 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Черноусько Ф.Л., Акуленко Л.Д., Соколов Б.Н. Управление колебаниями. М.: Наука, 1980. 384 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Акуленко Л.Д. Асимптотические методы оптимального управления. М.: Наука, 1987. 368 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Акуленко Л.Д. Асимптотические методы оптимального управления. М.: Наука, 1987. 368 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вибрации в технике: справочник / под ред. И.И. Блехмана. Т. 2. М.: Машиностроение, 1979. 351 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Вибрации в технике: справочник / под ред. И.И. Блехмана. Т. 2. М.: Машиностроение, 1979. 351 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Воеводин П.С., Заболотнов Ю.М. Квазиоптимальная стабилизация колебательных систем со многими степенями свободы // Известия РАН. Теория и системы управления. 2022. №2. С.23–38.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Воеводин П.С., Заболотнов Ю.М. Квазиоптимальная стабилизация колебательных систем со многими степенями свободы // Известия РАН. Теория и системы управления. 2022. №2. С.23–38.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Беллман Р. Динамическое программирование. М.: Изд-во иностр. лит., 1960. 400 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Беллман Р. Динамическое программирование. М.: Изд-во иностр. лит., 1960. 400 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Летов А.М. Динамика полета и управление. М.: Наука, 1969. 360 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Летов А.М. Динамика полета и управление. М.: Наука, 1969. 360 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Калман Р., Фалб П., Арбиб М. Очерки по математической теории систем. М.: Едиториал УРСС, 2004. 400 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Калман Р., Фалб П., Арбиб М. Очерки по математической теории систем. М.: Едиториал УРСС, 2004. 400 c.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Меркин Д.Р. Гироскопические системы. М.: Наука, 1974. 344 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Меркин Д.Р. Гироскопические системы. М.: Наука, 1974. 344 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Журавлев В.Ф. Спектральные свойства линейных гироскопических систем // Известия РАН. МТТ. 2009. № 2. С. 3–6.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Журавлев В.Ф. Спектральные свойства линейных гироскопических систем // Известия РАН. МТТ. 2009. № 2. С. 3–6.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дмитриевский А.А., Иванов Н.М., Лысенко Л.Н., Богодистов С.С. Баллистика и навигация ракет. М.: Машиностроение, 1985. 310 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Дмитриевский А.А., Иванов Н.М., Лысенко Л.Н., Богодистов С.С. Баллистика и навигация ракет. М.: Машиностроение, 1985. 310 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хапаев М.М. Усреднение в теории устойчивости. М.: Наука, 1986. 192 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Хапаев М.М. Усреднение в теории устойчивости. М.: Наука, 1986. 192 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Заболотнов Ю.М., Лобанков А.А. Синтез регулятора для стабилизации движения твердого тела вокруг неподвижной точки // Известия РАН. МТТ. 2017. № 3. С. 59–71.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Заболотнов Ю.М., Лобанков А.А. Синтез регулятора для стабилизации движения твердого тела вокруг неподвижной точки // Известия РАН. МТТ. 2017. № 3. С. 59–71.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zabolotnov, Yu.M., Approximate optimal method for controlling the angular motion of a spacecraft as part of an orbital tether system, 2020 IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 984 012024.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zabolotnov, Yu.M., Approximate optimal method for controlling the angular motion of a spacecraft as part of an orbital tether system, 2020 IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. 984 012024.</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>
