2. Принцип максимума Л. С. Понтрягина в задаче о быстродействии.
Из теоремы 1 можно получить аналогичное необходимое условие оптимальности по быстродействию. Для этого в соответствии с (3) надо положить
(17.18)
Согласно (10) и (18) функция Я принимает теперь вид
(17.19)
Обозначим через
-мерный вектор
(17.20)
а через
обозначим функцию
(17.21)
Уравнения (1) и уравнения (8) можно представить так:
(17.22)
(17.23)
При фиксированных значениях
и
функция Н становится функцией параметра u; верхнюю грань значений этой функции обозначим через
:
(17.24)
Так как согласно (21) и (19)
(17.25)
то получим, что
(17.26)
Поэтому условия (16) и (17) теперь принимают вид
(17.27)
Таким образом, получаем следующую теорему [72].
Теорема 2 (принцип максимума в задаче о быстродействии). Пусть
- допустимое управление, переводящее изображающую точку из положения
в положение
— соответствующая траектория, так что
. Для оптимальности (по быстродействию) управления
и траектории
необходимо существование такой ненулевой непрерывной вектор-функции
соответствующей функциям
и
, что:
. Для любого момента
являющегося точкой непрерывности управления
, функция
переменного
достигает в точке
максимума
(17.28)
. В конечный момент
выполнено соотношение
(17.29)
Оказывается, далее, что если величины
удовлетворяют системе (22), (23) и условию
, то функция
переменного t постоянна, так что проверку соотношения (29) можно проводить не обязательно в момент а в любой момент
.