ОМНДифференциальные уравнения Differential Equations

  • ISSN (Print) 0374-0641
  • ISSN (Online) 3034-5030

Асимптотика решения линейных сингулярно возмущённых задач оптимального управления с интегральным выпуклым критерием качества и ``дешёвым'' управлением

Код статьи
10.31857/S0374064123010089-1
DOI
10.31857/S0374064123010089
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Том/ Выпуск
Том 59 / Номер выпуска 1
Страницы
85-99
Аннотация
Рассмотрена задача оптимального управления для линейной системы с постоянными коэффициентами с интегральным выпуклым критерием качества, содержащим малый параметр при интегральном слагаемом, в классе кусочно-непрерывных управлений с гладкими геометрическими ограничениями. Такие задачи называют задачами с ``дешёвым'' управлением. Показано, что предельной задачей будет задача с терминальным критерием качества. Установлено, что если терминальное слагаемое критерия качества является выпуклой (строго выпуклой) и непрерывно дифференцируемой функцией, то функционал качества в предельной задаче обладает аналогичными свойствами. Доказано, что в общем случае справедлива сходимость по функционалу качества, а при условии строгой выпуклости терминального слагаемого критерия качества в исходной задаче справедлива сходимость к точке минимума терминального слагаемого критерия качества в предельной задаче. Найден предел определяющего вектора в исходной задаче при стремлении малого параметра к нулю. В частности, показано, что первая компонента определяющего вектора в исходной задаче сходится к определяющему вектору в предельной задаче. Подробно рассмотрены задачи управления точкой малой массы в среде с сопротивлением и без, с терминальной частью, зависящей как от медленных, так и от быстрых переменных, и построены полные асимптотические разложения определяющих векторов в этих задачах.
Ключевые слова
Дата публикации
19.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
13

Библиография

  1. 1. Понтрягин Л.С., Болтянский В.Г., Гамкрелидзе Р.В., Мищенко Е.Ф. Математическая теория оптимальных процессов. М., 1961.
  2. 2. Красовский Н.Н. Теория управления движением. Линейные системы. М., 1968.
  3. 3. Ли Э.Б., Маркус Л. Основы теории оптимального управления. М., 1972.
  4. 4. Дмитриев М.Г., Курина Г.А. Сингулярные возмущения в задачах управления // Автоматика и телемеханика. 2006. № 1. С. 3-51.
  5. 5. Глизер В.Я., Дмитриев М.Г. Асимптотика решения одной сингулярно возмущённой задачи Коши, возникающей в теории оптимального управления // Дифференц. уравнения. 1978. Т. 14. № 4. С. 601-612.
  6. 6. Калашникова М.А., Курина Г.А. Асимптотическое решение линейноквадратичных задач с дешевыми управлениями разной цены // Тр. Ин-та математики и механики УрО РАН. 2016. Т. 22. № 1. С. 124-139.
  7. 7. Данилин А.Р., Ильин А.М. Асимптотическое поведение решения задачи быстродействия для линейной системы при возмущении начальных данных // Докл. РАН. 1996. Т. 350. № 2. С. 155-157.
  8. 8. Данилин А.Р., Ильин А.М. О структуре решения одной возмущенной задачи быстродействия // Фунд. и прикл. математика. 1998. Т. 4. № 3. С. 905-926.
  9. 9. Данилин А.Р., Коврижных О.О. Асимптотическое представление решения сингулярно возмущенной линейной задачи быстродействия // Тр. Ин-та математики и механики УрО РАН. 2012. Т. 18. № 2. С. 67-79.
  10. 10. Дончев А. Системы оптимального управления: возмущения, приближения и анализ чувствительности. М., 1987.
  11. 11. Благодатских В.И. Введение в оптимальное управление. М., 2001.
  12. 12. Демьянов В.М., Васильев Л.В. Недифференцируемая оптимизация. М., 1981.
  13. 13. Рокафеллар Р. Выпуклый анализ. М., 1973.
  14. 14. Обен Ж.-П., Экланд И. Прикладной нелинейный анализ. М., 1988.
  15. 15. Kokotovic P.V., Haddad A.H. Controllability and time-optimal control of systems with slow and fast modes // IEEE Trans. Automat. Control. 1975. V. 20. № 1. P. 111-113.
  16. 16. Шабуров А.А. Асимптотическое разложение решения сингулярно возмущенной задачи оптимального управления с интегральным выпуклым критерием качества, терминальная часть которого зависит только от медленных переменных // Тр. Ин-та математики и механики УрО РАН. 2018. Т. 24. № 2. С. 280-289.
  17. 17. Галеев Э.М., Тихомиров В.М. Краткий курс теории экстремальных задач. М., 1989.
  18. 18. Данилин А.Р., Коврижных О.О. Асимптотика решения одной задачи быстродействия с неограниченным целевым множеством для линейной системы в критическом случае // Тр. Ин-та математики и механики УрО РАН. 2022. Т. 28. № 1. С. 58-73.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека