On one Control Problem of a Variable Structure With Fractional Caputo Derivatives

Authors

  • Zhalya B. Ahmedova Baku State University, Institute of control system of the National academy of sciences of Azerbaijan

DOI:

https://doi.org/10.17072/1993-0550-2024-2-5-16

Keywords:

optimal control problem, quality functionality, Hamilton-Pontryagin function, analogue of the maximum principle of L.S. Pontryagin, necessary condition for optimality, admissible control, linearized maximum condition, analogue of Euler's equation

Abstract

We consider an optimal control problem with a variable structure, described in different time intervals by various ordinary nonlinear fractional differential equations. Using an analogue of the incremental method, a necessary condition for first-order optimality is proved. In the case of convex control domains, a linearized maximum condition is proved, and in the case of open control domains, an analogue of the Euler equation is obtained.

References

Мансимов К.Б., Рзаева В.Г. Квазиособые управления в задачах оптимального управления, описываемых гиперболическими интегро-дифференциальными уравнениями // Вестник Пермского университета. Математика. Механика. Информатика. 2020. Вып. 1(48). С. 13–20.

Габелко К.Н. Оптимизация многоступенчатых процессов. Аннотация дисс. на конкурс уч. канд. физ.-мат. наук. Иркутск, 1975. 17 с.

Масталиев Р.О. О задаче оптимального управления линейной системой с переменной структурой // Владикавказский математический журнал. 2016. Вып. 1. С. 63–70.

Муслумов В.Б. Условия оптимальности в одной системе с распределенными параметрами: автореф. дис. … канд. физ.-мат. наук. Баку, 2006. 21 с.

Мансимов К.Б., Ахмедова Ж.Б. Об одной задаче оптимального управления с переменной структурой // Вестник Бакинского гос. университета. Серия физико-математических наук. 2022. № 3. С. 5–16.

Постнов С.С. Исследование задач оптимального управления динамическими системами дробного порядка методом моментов: авто-реф. дис. … канд. физ.-мат. наук. М., 2015. 26 c.

Bahaa G.M. Fractional optimal control problem for differential system with delay argument // Advances in Difference Equations. 2017. № 1. P. 32–51.

Agrawal O.P. A General Formulation and Solution Scheme for Fractional Optimal Control Problems. Nonlinear Dynamics. 2004. № 38. P. 323–337.

Ali H.M., Pereira F.L., Gama S.M. A. A new approach to the Pontryagin maximum principle for nonlinear fractional optimal control problems // Mathematical Methods in the Applied Sciences. 2016. № 39. P. 3640–3649.

Мансимов К.Б., Ахмедова Ж.Б. Аналог принципа максимума Понтрягина в задаче оптимального управления системой дифференциальных уравнений с дробной производной Капуто и многоточечным критерием качества // Вестник Пермского университета. 2022. Математика. Механика. Информатика. Вып. 3(58). С. 5–10.

Samko S.G., Kilbas A.A., Marichev O.I. Frac-tional integrals and derivatives: Theory and applications, Gordon and Breach Science publisher, Yverdon, Switzerland, 1993. 780 p.

Ахмедова Ж.Б. Принцип максимума Понтрягина для одной нелинейной дробной задачи оптимального управления // Математический вестник Вятского государственного университета. 2021. № 1(20). С. 5–11.

Lin S.Y. Generalized Gronwall inequalities and their applications to fractional differential equations // Journal of Inequalities and Applications. 2013. No 1.

Габасов Р., Кириллова Ф.М. Особые оптимальные управления. М.: Либроком, 2011. 256 с.

Алексеев В.М., Тихомиров В.М., Фомин С.В. Оптимальное управление. М.: Физматлит, 2018. 384 с.

Published

2024-06-28

How to Cite

Ahmedova Ж. Б. к. (2024). On one Control Problem of a Variable Structure With Fractional Caputo Derivatives. BULLETIN OF PERM UNIVERSITY. MATHEMATICS. MECHANICS. COMPUTER SCIENCE, (2 (65), 5–16. https://doi.org/10.17072/1993-0550-2024-2-5-16