RAS MathematicsДифференциальные уравнения Differential Equations

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

FAMILY OF LOGARITHMIC SPIRALS IN HAMILTONIAN SYSTEMS OF DIMENSION 8 WITH CONTROL IN A DISK

PII
10.31857/S0374064124110085-1
DOI
10.31857/S0374064124110085
Publication type
Article
Status
Published
Authors
Volume/ Edition
Volume 60 / Issue number 11
Pages
1531-1540
Abstract
We study the neighbourhood of a singular second-order extremal in optimal control problems that are affine in control in a disk. We consider the case when the Hamiltonian system has dimension 8 and is a small (in the sense of the action of the Fuller group) perturbation of the Hamiltonian system of the generalized Fuller problem with control in a disk. For this class of problems we prove the existence of extremals in the form of logarithmic spirals, which reach the singular second-order extremal in a finite time, while the control performs an infinite number of rotations around the circle.
Keywords
двумерное управление из круга особая экстремаль раздутие особенности логарифмическая спираль гамильтонова система принципа максимума Понтрягина
Date of publication
18.09.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
9

References

  1. 1. Kelley, H.J. A second variation test for singular extremals / H.J. Kelley // AIAA J. — 1964. — V. 2, № 8. — P. 1380-1382.
  2. 2. Kelley, H.J. Singular extremals / H.J. Kelley, R.E. Kopp, H.G. Moyer // Topics in Optimization / Ed. G. Leitmann. — New York : Academic, 1967. — P. 63-103.
  3. 3. Зеликин, М.И. Режимы учащающихся переключений в задачах оптимального управления / М.И. Зеликин, В.Ф. Борисов // Тр. МИАН СССР. — 1991. — Т. 197. — С. 85-166.
  4. 4. Kupka, I. The ubiquity of Fuller’s phenomenon / I. Kupka // Nonlinear Controllability and Optimal Control / Ed. H.J. Sussmann. — New York : Dekker, 1990. — P. 313-350.
  5. 5. Zelikin, M.I. Theory of Chattering Control with Applications to Astronautics, Robotics, Economics and Engineering / M.I. Zelikin, V.F. Borisov. — Boston : Birkhauser, 1994. — 244 p.
  6. 6. Chukanov, S.V. Qualitative study of singularities for extremals of quadratic optimal control problem / S.V. Chukanov, A.A. Milyutin // Russ. J. Math. Phys. — 1994. — V. 2, № 1. — P. 31-48.
  7. 7. Ронжина, М.И. Окрестность особого режима второго порядка в задачах с управлением из круга / М.И. Ронжина, Л.А. Манита, Л.В. Локуциевский // Тр. Мат. ин-та им. В.А. Стеклова. — 2021. — Т. 315. — С. 222-236.
  8. 8. Ронжина, М.И. Решения гамильтоновой системы с двумерным управлением в окрестности особой экстремали второго порядка / М.И. Ронжина, Л.А. Манита, Л.В. Локуциевский // Успехи мат. наук. — 2021. — Т. 76, № 5. — С. 201-202.
  9. 9. Manita, L.A. Optimal spiral-like solutions near a singular extremal in a two-input control problem / L.A. Manita, M.I. Ronzhina // Discrete Contin. Dyn. Syst. Ser. B. — 2022. — V. 27, № 6. — P. 3325-3343.
  10. 10. Ronzhina, M.I. Singularity of optimal control for a Timoshenko beam / M.I. Ronzhina, L.A. Manita // J. Phys. Conf. Ser. — 2021. — V. 1740. — Art. 012068.
  11. 11. Ronzhina, M.I. Spiral-like extremals near a singular surface in a rocket control problem / M.I. Ronzhina, L.A. Manita // Regul. Chaotic Dyn. — 2023. — V. 28, № 2. — P. 148-161.
  12. 12. Farkas, M. Periodic Motions / M. Farkas. — New York : Springer, 1994. — 577 p.
  13. 13. Hartman, Ph. Ordinary Differential Equations / Ph. Hartman. — New York : Wiley, 1964. — 612 p.
QR
Translate

Indexing

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library