Automated Linearization of a System of Nonlinear Ordinary Differential Equations

2023

Полный текст Открытый доступ: Gold Метаданные (CSL-JSON)
DOI 10.24425/ijet.2023.147684
Достоверность данных 70 средняя
Как считается эта оценка

Складывается из проверяемых признаков самой записи: есть ли у статьи DOI, сколько независимых источников подтвердили её данные, заполнены ли обязательные поля и насколько свежо последнее подтверждение. Снижают оценку расхождения между источниками и отсутствие идентификатора. Значение от 80 означает, что запись опубликована без дополнительной проверки; от 60 до 79 — что она опубликована с пониженной достоверностью и ручная проверка желательна. Запись, выверенную редактором вручную, пересчёт не опускает ниже 90. Это оценка наших данных о статье, а не оценка самой статьи.

Аннотация

This paper investigates the possibility of automatically linearizing nonlinear models. Constructing a linearised model for a nonlinear system is quite labor-intensive and practically unrealistic when the dimension is greater than 3. Therefore, it is important to automate the process of linearisation of the original nonlinear model. Based on the application of computer algebra, a constructive algorithm for the linearisation of a system of non-linear ordinary differential equations was developed. A software was developed on MatLab. The effectiveness of the proposed algorithm has been demonstrated on applied problems: an unmanned aerial vehicle dynamics model and a twolink robot model. The obtained linearized models were then used to test the stability of the original models. In order to account for possible inaccuracies in the measurements of the technical parameters of the model, an interval linearized model is adopted. For such a model, the procedure for constructing the corresponding interval characteristic polynomial and the corresponding Hurwitz matrix is automated. On the basis of the analysis of the properties of the main minors of the Hurwitz matrix, the stability of the studied system was analyzed.