Difference approximation and regularization of the optimal control problem for a parabolic equation with an integral condition | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2017. № 50. DOI: 10.17223/19988621/50/3

Difference approximation and regularization of the optimal control problem for a parabolic equation with an integral condition

Let a controlled process be described in the region QT = {(x,t): 0 < x < 6,0 < t < Т} by the following boundary-value problem for a linear parabolic equation with an integral boundary condition: iUt _JX ik (xt) fx)+q (x,t)=f( x, t), (x,t )e qt , u(x,0) = 9(x), 0< x<£, du dx (0,t) = 0,0 < t < T, P) ^ d k(£,t) --(£,t) = [H(x)-(x,t)dx + g(t), 0 < t < T, dx J dx where ф@) eW2(0,l), f (x,t) e L2(QT), g(t) <=W2,(0,T),H (x )£W21(0, l) are given functions, k(x,t), q(x, t) - are control functions, and u = u(x,t) = u(x,t,v) - is solution of the boundary value problem, i.e. the process state corresponding to the control о . We introduce the set of admissible controls V = {о = (k(x,t),q(x,t)) e H = W2\Qt) x L2(QT): 0 < v < k(x,t) < p, dk (x, t) dx dk (x, t) dt 2, |q(x,t)| 3a.e. on QT}, where v, p, p1, p2, p3 > 0 - are given numbers. We define the target functional T J (o) = J|u (x,Т;u)- uT (x)2 dx, 0 where uT (x) eW2(0, l) - the given function. In the present work, the optimal control problem for a parabolic equation with an integral boundary condition and control coefficients is considered. Estimates of the accuracy of the difference approximations by state and function are established. The process of A.N. Tikhonov’s regularization of the approximations is carried out.

Download file
Counter downloads: 241

Keywords

оптимальное управление, параболическое уравнение, интегральное граничное условия, разностная аппроксимация

Authors

NameOrganizationE-mail
Tagiev Rafig K.O.Baku State Universityr.tagiyev@list.ru
Gabibov Vaxab M.O.Lenkaran State Universityvahab.hebibov@mail.ru
Всего: 2

References

Егоров А.И. Оптимальное управление тепловыми и диффузионными процессами. М.: Наука, 1978. 436с.
Васильев Ф.П. Методы решения экстремальных задач. М.: Наука, 1981. 400 с.
Самарский А.А. О некоторых проблемах теории дифференциальных уравнений // Дифференц. уравнения. 1980. Т. 16. № 11. С. 1925-1935.
Нахушев А.З. Уравнения математической биологии. М.: Высшая школа, 1995. 301 с.
Иванчов. Н.И. Краевые задачи для параболического уравнения с интегральными условиями // Дифференц. уравнения. 2004. Т. 40. № 4. С. 547-564.
Кожанов А.Н. О разрешимости краевой задачи с нелокальным граничным условием для линейных параболических уравнений // Вестн. Самар. гос. тех. ун-та. Сер.: Физ.-мат. науки. 2004. № 30. С. 63-69.
Данилкина О.Ю. Об одной нелокальной задаче для уравнения теплопроводности с интегральным условием // Вести. Самар. гос. тех. ун-та. Сер : Физ.-мат. науки. 2007. № 1 (14). С. 5-9.
Тагиев Р.К., Габибов В.М. Об одной задаче оптимального управления для уравнения теплопроводности с интегральным граничным условием // Вестн. Сам. гос. тех. ун-та. Сер. Физ.-мат. науки. 2016. Т. 20. № 1. С. 54-64. https://doi.org/10.14498/vsgtu1463.
Тагиев Р.К., Гашимов С.А., Габибов В.М. Об одной задаче оптимального управления для параболического уравнения с интегральным условием и с управлениями в коэффициентах // Вестник Томского государственного университета. Математика и механика. 2016. № 3(41). С. 31-41. DOI 10.17223/19988621/41/3.
Лубышев Ф.В. Аппроксимации и регуляризация задач оптимального управления коэффициентами параболических уравнений // Журн. вычисл. матем. и матем. физ. 1993. Т. 33. № 8. С. 1166-1183.
Лубышев Ф.В. Разностные аппроксимации и регуляризация задач оптимального управления для параболических уравнений с управлениями в коэффициентах // Журн. вычисл. матем. и матем. физ. 1995. Т. 35. № 9. С. 1313-1333.
Габибов В.М. Разностная аппроксимация и регуляризация задачи оптимального управления для уравнения теплопроводности с интегральным граничным условием // Научные известия Ленкоранского государственного университета. Сер. Матем. и естеств. науки. 2015. С. 47-62.
Ладыженская О.А. Краевые задачи математической физики. М.: Наука, 1973. 408 с.
Самарский А.А., Андреев В.Б. Разностные методы для эллиптических уравнений. М.: Наука, 1976. 325 с.
 Difference approximation and regularization of the optimal control problem for a parabolic equation with an integral condition | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2017. № 50. DOI: 10.17223/19988621/50/3

Difference approximation and regularization of the optimal control problem for a parabolic equation with an integral condition | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Matematika i mekhanika – Tomsk State University Journal of Mathematics and Mechanics. 2017. № 50. DOI: 10.17223/19988621/50/3

Download full-text version
Counter downloads: 489