I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   9 ,   No .   4 A u g u s t   201 9 ,   p p .   2 8 7 4 ~ 2 8 7 9   I SS N:  2088 - 8708 DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v 9 i 4 . p p 2 8 7 4 - 2879           2874       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   So lv ing  output  co ntrol pro ble m s  us ing  Ly a puno v     g ra dient - v elo city  v ector f un ction       М.   А.   B eisenb i,  Z h.   О .   B a s hey ev a   De p a rtme n o f   S y st e m A n a l y sis  a n d   Co n tr o l ,   L . N.G u m il y o v   Eu ra sia n   Na ti o n a l   U n iv e rsity ,   А sta n a ,   Ka z a k h sta n       Art icle  I nfo     AB ST RAC T     A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   Sep   20 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Mar   13 ,   2 0 1 9   A cc ep ted   Mar   2 1 ,   2 0 1 9       T h is  p a p e d e sc rib e a   c o n tro ll e a n d   o b se rv e p a ra m e ter  d e f in it io n   a p p r o a c h   in   o n e   i n p u t - o n e   o u t p u (c lo se d - lo o p c o n tro sy ste m u sin g   Ly a p u n o v   g ra d ien t - v e lo c it y   v e c to f u n c ti o n .   Co n stru c ti o n   o f   th e   v e c to f u n c ti o n   is   b a se d   o n   th e   g ra d ien n a tu re   o f   th e   c o n tr o sy ste m a n d   th e   p a rit y   o f   th e   v e c to f u n c ti o n w it h   t h e   p o ten ti a f u n c ti o n   f ro m   th e   th e o ry   o f   c a tas tro p h e .   In v e stig a ti o n   o f   th e   c lo se d - l o o p   c o n tr o sy ste m ’s  sta b il it y   a n d   so lu ti o n   o f   th e   p ro b lem   o f   c o n tro ll e (d e term in in g   th e   c o e ff icie n o m a g n it u d e   m a tri x a n d   o b se rv e (c a lcu latio n   o f   th e   m a tri x   e le m e n ts  o f   th e   o b se rv in g   e q u i p m e n t)   s y n th e sis  is  b a se d   o n   t h e   d irec m e th o d o f   Ly a p u n o v .   T h e   a p p r o a c h   a ll o w s   to   se lec p a ra m e ter s b a se d   o n   th e   re q u e ste d   c h a ra c teristics   o f   th e   sy ste m .   K ey w o r d s :   C lo s ed - lo o p   co n tr o l s y s te m s   C o n tr o l s y s te m s   G r ad ien t - v elo cit y   m e th o d   L y ap u n o v   v ec to r   f u n ctio n   О n i n p u t - o n o u tp u t c o n tr o s y s te m     Co p y rig h ©   2 0 1 9   In stit u te o A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e   Al rig h ts  re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Z h .   О.   B ash e y e v a   Dep ar t m en t o f   S y s te m s   An al y s is   a n d   C o n tr o l ,   E u r asia n   Natio n al  U n i v er s it y ,   2   Satp ay e v   St.  Ast an a,   010000 ,   Kaz ak h s tan .   E m ail: z h u ld y z. b ash e y e v a@ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N   I n   p r ac tice  th s tate  v ec to r   is   av ailab le  f o r   m a n ip u latio n   le s s   o f te n   th a n   t h p lan o u tp u t .   T h is   lead s   to   th u s o f   th s tate  v al u e   i n   t h co n tr o la w   i n s tead   o f   t h s tate   v ar iab les  r ec ei v ed   b y   th o b s er v er s   [ 1 - 4 ] .   T h is ,   in   r etu r n ,   r eq u ir es  t h at  t h d y n a m ic  p r o p er ties   o f   th s y s te m   c h a n g ac co r d in g l y .   W aim   to   o b s er v h o w   t h r ep lace m en t   o f   th e   s t ate  v ar iab les   b y   s tate   v al u e s   a f f ec ts   th e   p r o p er ties   o f   t h s y s te m .   I n   th e   m o d al   co n tr o l [ 1 5 ]   ca s ch ar ac ter is t ic  p o ly n o m ia ls   ar f o u n d   t h r o u g h   o u tp u t.   T h ch ar ac ter is tic  p o l y n o m ia l   [ 6 ]   o f   th clo s ed - lo o p   s y s te m   w it h   co n tr o ller   th at  u s e s   s tate  v a lu e s   w it h   a n   o b s er v er   r eq u ir e s   t h at  th r o o ts   o f   t h p o l y n o m i al  w ith   m o d al  co n tr o b co m b i n ed   w it h   t h e   o b s er v er s   o w n   n u m b er   [ 1 ,   3 ,   6 ] .   T h is   w a y   s y n th e s izi n g   t h m o d al  co n tr o ller   w it h   t h o b s e r v er   b ec o m es   ch alle n g i n g   tas k .   T h k n o w n   iter ati v alg o r it h m s   [ 1 3 ]   o f   s ep ar ate  o w n   v a lu co n tr o ar b ased   o n   t h p r eli m in ar y   m atr i x   tr ian g u lar izatio n   o r   b lo ck - d ia g o n aliza tio n .   No tice  t h at  th co n tr o m atr i x   is   u s ed   as  th n o n s i n g u lar   tr an s itio n   m atr i x   in   t h is   ca n o n ical  tr an s f o r m atio n ,   an d   it  is   d ef in ed   b y   it s   o w n   v ec t o r s   in   co m p licate d   u n eq u iv o ca w a y s   d escr ib ed   h er [ 6 7 ] .   T h p ap e r   co n s id er s   th co n tr o s y s te m s   w it h   o n in p u a n d   o n o u tp u t.  T o   r esear ch   th d y n a m i c   eq u alize r   w u s t h L y ap u n o v   g r ad ien t - v elo cit y   v ec to r   f u n ctio n   [ 8 - 1 1 ] .   C o n s tr u c tio n   o f   t h v ec to r   f u n ctio n   is   b ased   o n   th g r ad ien n at u r o f   th co n tr o s y s te m s   an d   t h p ar it y   o f   th v ec to r   f u n ctio n s   w it h   th p o ten t ial   f u n ctio n   f r o m   t h t h eo r y   o f   c atastro p h [ 1 2 1 3 ] .   I n v est ig at io n   o f   th clo s ed - lo o p   co n tr o s y s te m s   s tab ilit y   an d   s o l u tio n   o f   t h p r o b le m   o f   co n tr o ller   ( d eter m in i n g   t h co ef f icie n o f   m a g n i tu d m atr ix )   a n d   o b s er v er   ( ca lcu latio n   o f   t h m a tr ix   ele m en ts   o f   t h o b s er v in g   eq u ip m en t)   s y n t h esi s   is   b ased   o n   th d ir ec m eth o d s   o f   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       S o lvin g   o u tp u t c o n tr o l p r o b le ms u s in g   Lya p u n o v   g r a d ien t - v elo city  ve cto r   fu n ctio n   ( М.  А .   B eisen b i)   2875   Ly ap u n o v   [ 1 4 - 1 6 ] .   T h ap p r o ac h   o f f er ed   in   th i s   p ap er   c an   b co n s id er ed   as  w a y   o f   d eter m in i n g   th e   p ar am eter s   o f   th co n tr o ller   an d   o b s er v er   f o r   clo s ed - lo o p   w ith   ce r tai n   tr an s itio n al  c h ar ac t er is tics .   2.   RE S E ARCH   Ass u m th co n tr o l s y s te m   ca n   b d escr ib ed   b y   t h i s   s et  o f   e q u atio n s   [ 1 - 4 ] :     0 0 ) ( ), ( ) ( ), ( ) ( ) ( x t x t Cx t y t Bu t Ax t x ,   ( 1 )     ) ( ˆ ) ( t x K t u ,   ( 2 )     0 0 ˆ ) ( ˆ ), ( ) ( ) ( ˆ ) ( ) ( x t x t Ly t Bu t x LC A t x ,   ( 3 )     Mo d if y   t h s tate  eq u atio n   ( 1 ) - ( 3 ) .   Fo r   th is   w w i ll  u s th e s ti m atio n   er r o r   ) ( ˆ ) ( ) ( t x t x t T h en   w ca n   w r ite  is   as : ) ( ) ( ) ( ˆ t t x t x an d   E q u atio n s   ( 1 ) - ( 3 )   w ill tr a n s f o r m   to :     0 0 ) ( ), ( ) ( ) ( ) ( x t x t BK t B K x t Ax t x ,   ( 4 )     0 0 ) ( ), ( ), ( ) ( t t LC t A t   ( 5 )     Fo r   b r ev it y   co n s id er   th s y s te m   w it h   o n i n p u t a n d   o n o u tp u t,  h e n ce   th s y s te m   lo o k s   li k e     n n n n n l L b B a a a a A 0 ... 0 0 , 0 ... 0 0 , ... 0 ... 0 0 0 ... ... ... ... ... 0 ... 1 0 0 0 ... 0 1 0 1 2 1     n n c c c C k k k K ,..., , , ,..., , 2 1 2 1     T h s et  o f   ( 4 ) ,   ( 5 )   w il l tr an s f o r m   in to :     n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n c l a c l a c l a c l a k b k b k b k b x k b a x k b a x k b a x k b a x x x x x x x ) ( ,..., ) ( ) ( ) ( ... ,..., ) ( ,..., ) ( ) ( ) ( ... 1 3 3 2 2 2 1 1 1 1 3 2 2 1 3 3 2 2 1 1 1 3 3 2 2 2 1 1 1 1 3 2 2 1   ( 6 )     No tice  th at  in   t h ab s e n ce   o f   t h ex ter n al  i m p ac t,  t h p r o ce s s   in   t h s et  ( 4 ) ,   ( 5 )   m u s a s y m p to ticall y   ap p r o ac h   th p r o ce s s es  o f   s y s te m   w i th   co n tr o ller ,   as  if   t h clo s ed - lo o p   s y s te m     ac co r d i n g   to   s tate  v ec to r ,   w a s   af f ec ted   b y   t h i m p ac o f   th co n v er g e n d is t u r b an ce   w a v es .   T h ese  d is t u r b an ce s   ar ca u s ed   b y   t h ) ( t K   p o ly n o m   in   t h E q u a tio n   ( 5 ) .   T h er r o r   m u s co n v er g a n d   th s p ee d   o f   co n v er g e n ce   i s   d ef i n ed   d u r in g   t h e   s y n t h esi s   o f   th e   o b s er v er .   T h m ai n   p r o p er ty   o f   th e   s et   ( 4 )   an d   ( 5 )   lies   i n   t h a s y m p to m a tical  s tab ili t y .   T h i s   w a y   w f o u n d   th r eq u ir e m e n t   f o r   th as y m p to tical  s tab ili t y   o f   th s y s te m   u s i n g   t h g r ad ien t - v elo cit y   m et h od   o f   th L y ap u n o v   f u n ctio n s   [ 8 - 1 1 ] .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 A u g u s t   201 9   :   2 8 7 4   -   2879   2876   Fro m   ( 6 )   w e   f in d   t h co m p o n en ts   o f   t h v ec to r   g r ad i en f o r   th e   L y ap u n o v   v ec to r   f u n ctio n   : )) , ( ) , . . . , , ( ), , ( ( ) , ( 2 2 1 x V x V x V x V n     n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n c l a x V c l a x V c l a x V x V x V k b x V k b x V k b x V x k b a x x V x k b a x x V x k b a x x V x x x V x x x V x x x V ) ( ) , ( ,..., ) ( ) , ( , ) ( ) , ( . ; .. ., ) , ( ; ) , ( ) , ( ,..., ) , ( , ) , ( , ) ( ) , ( ,..., ) ( ) , ( , ) ( ) , ( ; ) , ( ;. ) , ( ;. ) , ( 1 2 2 2 1 2 2 1 1 1 2 3 2 2 2 1 1 2 2 2 1 1 1 1 2 2 1 2 1 1 1 1 3 3 2 2 2 1   ( 7 )     Fro m   ( 6 )   w f i n d   th d ec o m p o s itio n   o f   t h v elo cit y   v ec to r   to   th co o r d in ates  ). ,..., , ,..., ( 1 1 n n x x       , ) ( ,..., ) ( , ) ( ... ; ; ; , ,..., , , ) ( ,..., ) ( , ) ( , ,..., , 1 2 2 1 1 1 1 3 2 2 1 2 2 1 1 1 2 2 1 1 1 3 2 2 1 2 1 3 1 2 1 2 1 3 2 n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n x n n n x n n n x n n x n x x c l a dt d c l a dt d c l a dt d dt d dt d dt d k b dt dx k b dt dx k b dt dx x k b a dt dx x k b a dt dx x k b a dt dx x dt dx x dt dx x dt dx n n n n n   ( 8 )     T o   r esear ch   th s tab ilit y   o f   t h s y s te m   ( 6 )   w u s t h b asic s   o f   L y ap u n o v s   d ir ec m eth o d   [ 1 4 - 1 6 ] .   Fo r   th s y s te m   to   ac h ie v th as y m p to tical  eq u ilib r i u m   w n ee d   to   s ec u r th ex is te n ce   o f   p o s itiv f u n ct io n   ) , ( x V   s o   th at  it s   to tal  d er iv ati v o n   th ti m ax is   alo n g   t h s tate  f u n ctio n   ( 6 )   is   n eg a tiv f u n ctio n .   T h e   to tal  d er iv ativ f r o m   L y ap u n o v   f u n ctio n   w i th   r e g ar d   to   th s tate  E q u atio n   ( 6 )   is   d ef i n ed   as   s ca lar   p r o d u ct  o f   th g r ad ie n t ( 7 )   f r o m   L y ap u n o v   an d   th v elo cit y   v ec to r .   ( 8 ) :     2 2 1 2 2 2 2 1 2 1 2 2 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 1 2 1 2 2 2 1 2 3 2 3 2 2 2 2 2 1 2 1 2 1 2 2 3 2 2 2 1 1 1 1 ) ( ,..., ) ( ) ( ,..., ) ( ,..., ) ( ) ( ) ( ,..., ) , ( ) , ( ) , ( n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n i n k i k i n i n k x i k i c l a c l a c l a k b k b k b x k b a x k b a x k b a x k b a x x x dt d x V dt dx x x V dt x dV k k   ( 9 )     Fro m   ( 9 )   w d er iv th at  t h t o tal  ti m d er iv ati v o f   t h v ec to r   f u n c tio n   w il b n eg ati v e.   L y ap u n o v   f u n ctio n   f r o m   ( 7 )   ca n   b r ep r esen ted   in   th s ca lar   v ie w   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       S o lvin g   o u tp u t c o n tr o l p r o b le ms u s in g   Lya p u n o v   g r a d ien t - v elo city  ve cto r   fu n ctio n   ( М.  А .   B eisen b i)   2877   , ) 1 ( 2 1 ,..., ) 1 ( 2 1 ) 1 ( 2 1 ) ( 2 1 ) 1 ( 2 1 ,..., ) 1 ( 2 1 ) 1 ( 2 1 ) ( 2 1 ) ( 2 1 ,..., ) ( 2 1 ) ( 2 1 ) ( 2 1 2 1 ,..., 2 1 2 1 2 1 ,..., 2 1 2 1 2 1 ) ( 2 1 ,..., ) ( 2 1 ) ( 2 1 ) ( 2 1 2 1 ,..., 2 1 2 1 ) , ( 2 1 2 3 3 3 2 2 2 2 2 1 2 1 1 1 2 1 2 3 3 2 2 2 2 1 2 1 1 2 1 2 3 3 2 2 2 2 1 2 1 1 2 2 3 2 2 2 2 3 3 2 2 2 2 1 1 2 1 2 3 3 2 2 2 2 1 2 1 1 2 2 3 2 2 n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n n k b c l a k b c l a k b c l a k b c l a x k b a x k b a x k b a x k b a с l a c l a c l a c l a k b k b k b k b x k b a x k b a x k b a x k b a x x x x V   ( 1 0 )     T h co n d itio n   f o r   th p o s iti v ce r tain t y   ( 1 0 )   i.e .   ex is te n ce   o f   L y ap u n o v   f u n ctio n   w ill b d ef in ed :     0 > 1 ... 0 > 1 0 > 1 0 > 1 3 2 2 1 1 n n n n n n n n k b a k b a k b a k b a     ( 1 1 )         0 > 1 ... 0 > 1 0 > 1 0 > 1 3 3 2 2 2 1 1 1 n n n n n n n n n n n n n k b c l a k b c l a k b c l a k b c l a   ( 1 2 )     T h q u alit y   an d   th s tab ilit y   o f   th co n tr o s y s te m   is   d ictat ed   b y   th ele m e n t s   o f   th m a tr ix   o f   th e   clo s ed -   s y s te m .   T h at  is   d eter m i n in g   th e   tar g et   v al u es   o f   c o ef f icie n t s   i n   c lo s ed - lo o p   s y s te m   w ill  p r o d iv id e   s m o o th   tr an s itio n al  p r o ce s s e s   in   a   s y s te m   an d   r esu lt  i n   h i g h er   q u alit y   co n tr o l.  T h s et   o f   i n eq u alit ies   ( 1 1 )   an d   ( 1 2 )   s er v as  t h n ec es s ar y   c o n d itio n   f o r   th e   r o b u s d y n a m ic  eq u alize r .   T h co n d itio n   ( 1 1 )   allo w s   f o r   t h e   s tab ilit y   i n   th s ta te  v ec to r .   I m ag in co n tr o s y s te m   w i th   s et  o f   d esire d   tr an s itio n   p r o ce s s es  w it h   o n in p u t   an d   o n o u tp u t:      n n n n n n n x d x d x d x d x x x x x x x 1 3 2 2 1 1 1 3 2 2 1 ,..., ...   ( 1 3 )     E x p lo r th s y s te m   ( 1 3 )   w i th   t h g iv e n   co ef f ic ien t s   n) ,..., 1 i ( i d ,   u s i n g   t h g r ad ien t - v elo cit y   f u n ctio n   [ 8 ] .   Fro m   ( 1 3 )   w f i n d   th co m p o n en t s   o f   t h g r ad i en t - v ec to r   f u n ctio n   )) ( ) , . . . , ( ( ) ( 1 x V x V x V n     n n n n n n n n n n n n n x d x x V x d x x V x d x x V x d x x V x x x V x x x V x x x V ) ( ,..., ) ( , ) ( , ) ( ; ) ( ; . . . . , ) ( ;. ) ( 3 2 3 2 1 2 1 1 1 3 3 2 2 2 1   ( 1 4 )     Fro m   ( 1 3 )   w d eter m in t h d ec o m p o s i tio n   o f   t h v e lo cit y   v ec to r   ac co r d in g   to   th co o r d in ates :     n x n n x n n x n n x n n x n x x x d dt dx x d dt dx x d dt dx x d dt dx x dt dx x dt dx x dt dx n n 1 3 2 2 1 1 1 3 2 2 1 ,..., , , ; ; . . . . , ;. 3 2 1 3 2   ( 1 5 )   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   4 A u g u s t   201 9   :   2 8 7 4   -   2879   2878   T h to tal  ti m e   d er iv ati v f r o m   th v ec to r   f u n ctio n   i s   d ef i n ed   as  s ca lr   p r o d u ct  o f   th e   g r ad i en v ec to r   ( 1 4 )   an d   th v elo cit y   v ec to r   ( 1 5 ) :     2 2 1 2 3 2 2 2 2 2 1 2 1 2 2 3 2 ,..., ; . . . . , ) ( n n n n n x d x d x d x d x x x dt x dV   ( 1 6 )     Fro m   ( 1 6 )   f o llo w s   t h at  th t o tal  ti m d er iv ati v o f   t h v ec to r - g r ad ien f u n ct io n   is   n e g ati v e.   T h v ec to r   f u n ctio n   in   t h s ca lar   v ie w   f r o m   ( 1 4 )   ca n   b r ep r esen ted   as:     2 1 2 3 2 2 2 1 2 1 ) 1 ( 2 1 ,..., ) 1 ( 2 1 ) 1 ( 2 1 2 1 ) ( n n n n x d x d x d x d x V   ( 1 7 )     No w   t h ta s k   is   to   d ef i n t h c o n tr o ller   co ef f ic ien t s   ( t h ele m en ts   o f   t h m atr ix   K)   s o   t h at  th e y   h a v v al u es   i d T h is   w a y   ex p lo r in g   t h s tab ilit y   o f   t h s y s te m   w it h   s et  co e f f i cien ts   i d   w i ll r esu lt in :       0, > 1 - 0 , . . . , > 1 -   0, > 1 -   0, > 1 2 1 d d d d n n n   ( 1 8 )     E q u alizin g   t h ele m e n t s   o f   t h e   s et  o f   in eq u alitie s   ( 1 1 )   an d   ( 1 8 )   w w i ll r ec eiv e:     ) a - ( 1 ... ) a - ( 1 ) a - ( 1 ) a - ( 1 1 1 2 - n 2 3 1 - n 1 2 n 1 d b k d b k d b k d b k n n n n n n n n   ( 19)       0 > 1 2 ... 0 > 1 d - c 2 0 > 1 d - c 2 0 > 2 1 1 2 - n 3 n 2 1 - n 2 n 1 1 d c l a l a l a d c l a n n n n n n n   ( 2 0 )     Fro m   th s et  o f   i n eq u alit ies ( 2 0 )   w w i ll  r ec eiv e:     , 1 ,..., 2 , 1 , 2 1 d m a x , 2 d m a x 1 i - n 1 n n n i c a c a l i i n i n   ( 2 1 )     T h is   w a y   t h E q u atio n s   ( 4 )   a n d   ( 5 )   allo w   u s   to   co n cl u d th at  in   t h ab s en ce   o f   th ex ter n al  i m p ac t ,   th p r o ce s s   in   t h s y s te m   as y m p to ticall y   ap p r o ac h es  th o s in   t h s y s te m   w it h   co n tr o lle r   w h ich   s tate  v ec to r   w a s   af f ec ted   b y   co n v er g e n d is tu r b an ce s .   T h r o le  o f   th d is t u r b an ce s   is   p la y ed   b y   t h co m p o u n d   ) ( t Bk in   th eq u atio n   ( 4 ) .   T h s p ee d   o f   co n v er g e n ce   o f   th er r o r   ) ( t ca n   b d eter m i n ed   d u r in g   t h s y n t h e s is   o f   t h o b s er v er   f r o m   ( 2 1 ) .       3.   CO NCLU SI O N   T h k n o w n   m et h o d s   o f   s y n th esis   o f   t h s y s te m s   w it h   co n t r o ller s   th at   u s t h s tate  v al u an d   t h e   o b s er v er   ar b ased   o n   th co m b in atio n   o f   t h r o o ts   o f   th c h ar ac ter is tic  p o l y n o m ial  w it h   m o d al  co n tr o w i th   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2088 - 8708       S o lvin g   o u tp u t c o n tr o l p r o b le ms u s in g   Lya p u n o v   g r a d ien t - v elo city  ve cto r   fu n ctio n   ( М.  А .   B eisen b i)   2879   th o b s er v er s   o w n   n u m b er .   T h is   p r o ce s s   r eq u ir es  s u b s tan tial  ca lcu latio n s   an d   r eq u ir es  p r eli m in ar y   m atr i x     b lo ck - d iag o n aliza tio n .   T h is   n o n s i n g u lar   m atr i x     in   th e   ca n o n ical  tr a n s f o r m at io n   i s   d e f in e d   b y   its   o w n   v ec to r s   in .   R e s ea r ch i n g   th clo s ed - lo o p   co n tr o s y s te m   u s i n g   t h g r ad ien t - v e lo cit y   m et h o d   o f   L y ap u n o v   f u n ctio n   g av u s   th o p p o r tu n it y   to   d e v elo p   an   ap p r o ac h   f o r   co n tr o ller   an d   o b s er v er   p ar am etr iza ti o n   th at  p r o v id es  u s   w it h   s y s te m   o f   o u r   d esire   w i th o u t e x tr an eo u s   ca lc u latio n s .       RE F E R E NC E S     [1 ]   A n d riev sk y   B R .   a n d   F ra tk o v   A L .,   S e lec ted   c h a p ters   o f   th e   t h e o ry   o f   a u to m a ti c   c o n tro l   w it h   e x a m p le in   th e   lan g u a g e   M ATLA   SPb ,”   Na u k a ,   pp.   4 7 5 2 0 0 0 .   [2 ]   Kv a k e rn a h   H.   a n d   S iv a n   R. ,   L in e a o p ti m a c o n tro l   sy ste m s ,”   M .   M ir,   p p .   6 5 0 1 9 8 6 .   [3 ]   A n d re e v   Y .   N. ,   M a n a g in g   f in it e - d im e n sio n a li n e a o b jec ts ,”   M .   N a u k a ,   p p .   4 2 4 1 9 7 6 .   [4 ]   Re y   U. ,   T e c h n iq u e s f o m a n a g in g   tec h n o lo g ica p r o c e ss e s ,”   M .   M ir,   p p .   6 3 8 1 9 8 3 .   [5 ]   Ku k h a re n k o   N.   V. ,   S y n th e sis  o f   m o d a re g u lato rs  w it h   i n c o m p le te  c o n tr o ll a b il it y   o f   o b jec ts ,”   Iz v e stiy a   Ak a d e m ii   Na u k .   Ru ss ian   A c a d e m y   o f   S c ien c e s.  T e c h n ica c y b e rn e ti c s ,   n o .   3 .   [6 ]   G a n t m a k h e F R .,   T h e o ry   o f   m a tri c e s ,”   M o sc o w ,   Na u k a ,   1 9 6 7 .   [7 ]   W .   S treitz,  T h e   m e th o d   o f   th e   s p a c e   o sta tes   in   th e   th e o ry   o d isc re te  li n e a c o n tro sy ste m s,  P e r.   w it h   En g li sh ,”   M o sc o w ,   Na u k a ,   1 9 8 5 .   [8 ]   Be ise n b M .   A. ,   In v e stig a ti o n   o f   ro b u st  sta b i li ty   o f   a u to m a ti c   c o n tro sy ste m b y   th e   m e th o d   o f   f u n c ti o n o f   A M   Ly a p u n o v ,”   A sta n a ,   p p .   2 0 4 2 0 1 5 .   [9 ]   Be ise n b M .   a n d   Us k e n b a y e v a   G . ,   T h e   Ne w   A p p ro a c h   o f   De sig n   Ro b u st  S tab i li ty   f o L in e a Co n tr o S y ste m ,”   Pro c .   o f   th e   I n tl .   Co n f.   o n   Ad v a n c e s in   El e c tro n ics   a n d   El e c trica l   T e c h n o l o g y AE ET ,   p p .   11 - 18 ,   2 0 1 4 .   [1 0 ]   Be ise n b M .   a n d   Ye rm e k b a y e v a   J. ,   Co n stru c ti o n   o f   Ly a p u n o v   f u n c ti o n   t o   e x a m in e   Ro b u st  S ta b il it y   f o L in e a S y st e m ,”   In ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o f   Co n tr o l ,   En e rg y   a n d   El e c trica E n g i n e e rin g   ( CEE E) vol .   1 ,   p p .   17 - 22 ,   2 0 1 4 .   [1 1 ]   Be ise n b M . ,   e a l. ,   Ro b u st  st a b il it y   o sp a c e c ra f tra ff ic   c o n tro sy st e m   u sin g   Ly a p u n o v   f u n c ti o n s ,”   1 6 t h   In ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   C o n t ro l,   A u to m a ti o n   a n d   S y ste m ( ICCAS ) ,   IE EE ,   p p .   7 4 3 - 7 4 8 2 0 1 6 .   [1 2 ]   G il m o re   R. ,   A p p li e d   th e o ry   o f   c a t a stro p h e s ,”   T . 1 .   M o sc o w ,   T h e   W o rld ,   v o l.   2 1 9 8 4 .   [1 3 ]   P o sto n   T .   a n d   S t u a rt  I. ,   T h e   th e o ry   o f   c a tas tro p h e s an d   it s a p p li c a t io n s ,”   M o sc o w ,   Na u k a ,   n o .   6 2 0 0 1 .   [1 4 ]   M a lk in   I.   G. ,   T h e o ry   o f   st a b il it y   o f   m o ti o n ,”   M o sc o w ,   Na u k a ,   p p .   534 1 9 6 6 .   [1 5 ]   E A .   Ba rb a sh in ,   I n tr o d u c ti o n   to   th e   th e o ry   o f   sta b il it y ,   Na u k a ,   M o sc o w ,   pp.   22 5 ,   1 9 6 7 .   [1 6 ]   V o r o n o v   A A .   a n d   M a tro s o v   V.   М. ,   T h e   m e th o d   o f   L y a p u n o v   v e c to f u n c ti o n i n   sta b il it y   th e o ry ,”   M .   Na u k a ,   p p .   252 1 9 8 7 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS          М . А .   B e ise n b i.   Dr .   S c i.   (En g in e e rin g ),   P r o f e ss o r.   G ra d u a te  o f   th e   Ka z a k h   P o ly tec h n ic  In stit u te   V . I.   L e n in ,   s p e c ialty   " A u to m a ti o n   a n d   tele m e c h a n ics "   (1 9 6 7 - 1 9 7 2   g g . ).   G ra d u a ted   p o stg ra d u a te   stu d ies   a th e   M o sc o w   Hi g h e Tec h n ica S c h o o Ba u m a n   (1 9 7 7   -   1 9 8 0 ).   In   1 9 8 2   i n   th e   M HT S   Ba u m a n   su c c e s s f u ll y   d e f e n d e d   th e   c a n d id a te  d isse rtatio n   " S o lu ti o n   o f   o p ti m a c o n tr o p ro b lem s   f o o b jec ts  w it h   d istri b u ted   p a r a m e ters   in   a u to m a ted   c o n tr o s y ste m s " ,   sp e c ialt y   0 5 . 1 3 . 0 2   -   S y st e m   th e o r y ,   th e o ry   o f   a u to m a ti c   c o n tro a n d   sy ste m   a n a l y sis .   In   1 9 9 8 ,   d e f e n d e d   d o c t o ra l   th e sis  " M o d e ls  a n d   m e th o d o f   a n a ly sis  a n d   s y n th e sis  o f   u lt ima tel y   sta b le  s y ste m s " ,   sp e c ialt y   0 5 . 1 3 . 0 1   -   M a n a g e m e n in   tec h n ica s y ste m s,  th e   In stit u te  o f   I n f o rm a ti c a n d   M a n a g e m e n P r o b lem o f   th e   M in istry   o f   Ed u c a ti o n   a n d   S c ien c e   o f   th e   Re p u b l ic  o f   Ka z a k h sta n .   S in c e   2 0 0 2 .   -   He a d   o f   th e   De p a rtme n o f   ENU  L . N.  G u m il y o v .   S in c e   2 0 0 2 .   -   M e m b e o f   th e   Diss e rt a ti o n   Co u n c il   f o th e   d e f e n se   o f   a   d o c to ra d isse rtatio n   a th e   L . N.  G u m il e v   EN U.   S in c e   2 0 0 5 .   -   M e m b e o f   th e   Diss e rtatio n   Co u n c il   f o th e   p ro tec ti o n   o f   a   d o c t o ra d isse rtatio n   a K.I. S a t p a e v   Ka z N T U.  Tea c h in g   e x p e rien c e   -   3 9   y e a rs.       Zh . О .   B a shey e v a .   P h D   Do c to r a stu d e n o f   th e   De p a rtme n o A u to m a ted   Co n tro S y ste m s,  L . N. G u m il y o v   Eu ra sia n   Na ti o n a Un iv e rsit y ,   Аs tan a .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.