Асимптотика решения задачи терминального управления с двумя малыми параметрами
- Авторы: Данилин А.Р.1, Коврижных О.О.1
-
Учреждения:
- Институт математики и механики им. Н. Н. Красовского Уральского отделения Российской академии наук, г. Екатеринбург
- Выпуск: Том 216, № 8 (2025)
- Страницы: 82-111
- Раздел: Статьи
- URL: https://medbiosci.ru/0368-8666/article/view/306727
- DOI: https://doi.org/10.4213/sm10072
- ID: 306727
Цитировать
Аннотация
Рассматривается задача оптимального управления в классе кусочно непрерывных управлений с гладкими геометрическими ограничениями на фиксированном промежутке времени линейной автономной системой с двумя независимыми малыми положительными параметрами, один из которых – $\varepsilon$ – является множителем при части производных в уравнениях системы, а второй – $\mu$ – в начальных условиях. Показатель качества выпуклый терминальный, зависящий только от значений медленных переменных в конечный момент времени.Обосновано предельное соотношение для вектора, определяющего оптимальное управление, при независимом стремлении малых параметров к нулю.Исследованы два случая: регулярный, при котором оптимальное управление в предельной задаче непрерывно, и сингулярный – с особенностью оптимального управления.Показано, что в регулярном случае решение раскладывается в степенной ряд по $\varepsilon$ и $\mu$, в то время как в сингулярном случае асимптотика решения представляет собой ряд Эрдейи, в обоих случаях относительно стандартной калибровочной последовательности $\varepsilon^k+\mu^k$ при $\varepsilon+\mu\to0$.Библиография: 23 названия.
Об авторах
Алексей Руфимович Данилин
Институт математики и механики им. Н. Н. Красовского Уральского отделения Российской академии наук, г. Екатеринбург
Автор, ответственный за переписку.
Email: dar@imm.uran.ru
доктор физико-математических наук, профессор
Ольга Олеговна Коврижных
Институт математики и механики им. Н. Н. Красовского Уральского отделения Российской академии наук, г. Екатеринбург
Email: koo@imm.uran.ru
кандидат физико-математических наук, без звания
Список литературы
- Л. С. Понтрягин, В. Г. Болтянский, Р. В. Гамкрелидзе, Е. Ф. Мищенко, Математическая теория оптимальных процессов, Физматгиз, М., 1961, 391 с.
- Н. Н. Красовский, Теория управления движением. Линейные системы, Наука, М., 1968, 475 с.
- Э. Б. Ли, Л. Маркус, Основы теории оптимального управления, Наука, М., 1972, 574 с.
- А. Р. Данилин, А. М. Ильин, “Асимптотика решения задачи о быстродействии при возмущении начальных условий”, Изв. РАН. Сер. тех. кибернет., 1994, № 3, 96–103
- А. Р. Данилин, А. М. Ильин, “О структуре решения одной возмущенной задачи быстродействия”, Фундамент. и прикл. матем., 4:3 (1998), 905–926
- М. Г. Дмитриев, Г. А. Курина, “Сингулярные возмущения в задачах управления”, Автомат. и телемех., 2006, № 1, 3–51
- Г. А. Курина, М. А. Калашникова, “Сингулярно возмущенные задачи с разнотемповыми быстрыми переменными”, Автомат. и телемех., 2022, № 11, 3–61
- Э. М. Галеев, В. М. Тихомиров, Краткий курс теории экстремальных задач, Изд-во Моск. ун-та, М., 1989, 204 с.
- А. М. Ильин, О. О. Коврижных, “Асимптотика решения системы линейных уравнений с двумя малыми параметрами”, Докл. РАН, 396:1 (2004), 23–24
- А. Р. Данилин, О. О. Коврижных, “О задаче управления точкой малой массы в среде без сопротивления”, Докл. РАН, 451:6 (2013), 612–614
- P. V. Kokotovic, A. H. Haddad, “Controllability and time-optimal control of systems with slow and fast modes”, IEEE Trans. Automat. Control, 20:1 (1975), 111–113
- А. Р. Данилин, А. А. Шабуров, “Асимптотика решения линейных сингулярно возмущeнных задач оптимального управления с интегральным выпуклым критерием качества и “дешeвым” управлением”, Дифференц. уравнения, 59:1 (2023), 85–99
- А. Дончев, Системы оптимального управления. Возмущения, приближения и анализ чувствительности, Мир, М., 1987, 158 с.
- А. Р. Данилин, О. О. Коврижных, “О зависимости задачи быстродействия для линейной системы от двух малых параметров”, Вестник ЧелГУ, 2011, № 27, 46–60
- Р. Т. Рокафеллар, Выпуклый анализ, Мир, М., 1973, 472 с.
- А. Р. Данилин, О. О. Коврижных, “Асимптотическое разложение решения задачи оптимального управления линейной автономной системой с терминальным выпуклым показателем качества, зависящим от медленных и быстрых переменных”, Изв. ИМИ УдГУ, 61 (2023), 42–56
- A. Erdelyi, M. Wyman, “The asymptotic evaluation of certain integrals”, Arch. Ration. Mech. Anal., 14:1 (1963), 217–260
- А. Картан, Дифференциальное исчисление. Дифференциальные формы, Мир, М., 1971, 392 с.
- А. Р. Данилин, “Асимптотика оптимального значения функционала качества при быстростабилизирующемся непрямом управлении в регулярном случае”, Дифференц. уравнения, 42:11 (2006), 1473–1480
- А. Р. Данилин, “Асимптотика ограниченных управлений для сингулярной эллиптической задачи в области с малой полостью”, Матем. сб., 189:11 (1998), 27–60
- А. М. Ильин, А. Р. Данилин, Асимптотические методы в анализе, Физматлит, М., 2009, 248 с.
- А. Р. Данилин, “Асимптотика оптимального значения функционала качества при быстростабилизирующемся непрямом управлении в сингулярном случае”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 46:12 (2006), 2166–2177
- Л. В. Канторович, Г. П. Акилов, Функциональный анализ, 3-е изд., Наука, М., 1984, 752 с.
Дополнительные файлы
