Khả năng điều khiển xấp xỉ và điều khiển tối ưu của các hệ thống tiến triển phân đoạn trong không gian trừu tượng

Springer Science and Business Media LLC - Tập 2014 - Trang 1-22 - 2014
Haiyong Qin1, Jianwei Liu1, Xin Zuo1, Lishan Liu2
1Department of Automation, China University of Petroleum (Beijing), Changping, China
2School of Mathematical Sciences, Qufu Normal University, Qufu, China

Tóm tắt

Trong bài báo này, dưới giả thuyết rằng hệ thống tuyến tính tương ứng là có thể điều khiển xấp xỉ, chúng tôi đạt được khả năng điều khiển xấp xỉ của các hệ thống tiến triển phân đoạn bán tuyến tính trong không gian Hilbert. Các kết quả về khả năng điều khiển xấp xỉ được chứng minh bằng cách sử dụng bất đẳng thức Hölder, nguyên lý ánh xạ thu hẹp của Banach, và định lý điểm cố định Schauder. Chúng tôi cũng thảo luận về sự tồn tại của các điều khiển tối ưu cho các hệ thống điều khiển phân đoạn bán tuyến tính. Cuối cùng, một ví dụ cũng được đưa ra để minh họa cho các ứng dụng của các kết quả chính.

Từ khóa

#hệ thống tiến triển phân đoạn #khả năng điều khiển xấp xỉ #điều khiển tối ưu #không gian trừu tượng #bất đẳng thức Hölder #ánh xạ thu hẹp của Banach #định lý điểm cố định Schauder

Tài liệu tham khảo

Podlubny I: Fractional Differential Equations. Academic Press, San Diego; 1999. Miller KS, Ross B: A Introduction to Fractional Calculus and Differential Equations. Wiley, New York; 1993. Lakshmikantham V, Leela S, Vasundhara Devi J: Theory of Fractional Dynamic Systems. Cambridge Scientific Publishers, Cambridge; 2009. Trasov VE: Fractional Dynamics: Applications of Fractional Calculus to Dynamics of Particles, Fields and Media. Springer, New York; 2010. Diethelm K Lecture Notes in Mathematics. In The Analysis of Fractional Differential Equations. Springer, New York; 2010. Mahmudov NI, Zorlu S: On the approximate controllability of fractional evolution equations with compact analytic semigroup. J. Comput. Appl. Math. 2014, 259: 194-204. Ganesh R, Sakthivel R, Mahmudov NI, Anthoni SM: Approximate controllability of fractional integrodifferential evolution equations. J. Appl. Math. 2013., 2013: Article ID 291816 Mahmudov NI: Approximate controllability of fractional Sobolev-type evolution equations in Banach spaces. Abstr. Appl. Anal. 2013., 2013: Article ID 502839 Mahmudov NI: Approximate controllability of evolution systems with nonlocal conditions. Nonlinear Anal. 2008, 68: 536-546. 10.1016/j.na.2006.11.018 Sakthivel R, Ren Y, Mahmudov NI: On the approximate controllability of semilinear fractional differential systems. Comput. Math. Appl. 2011, 62: 1451-1459. 10.1016/j.camwa.2011.04.040 Wang J, Xiang X, Wei W: A class of nonlinear integrodifferential impulsive periodic systems of mixed type and optimal controls on Banach spaces. J. Appl. Math. Comput. 2010, 34: 465-484. 10.1007/s12190-009-0332-8 Peng Y, Xiang X: Necessary conditions of optimality for second order nonlinear impulsive integro-differential equations on Banach spaces. Nonlinear Anal., Real World Appl. 2010, 11: 3121-3130. 10.1016/j.nonrwa.2009.11.007 Peng Y, Xiang X, Wei W: Second order nonlinear impulsive integrodifferential equations of mixed type with time-varying generating operators and optimal controls on Banach spaces. Comput. Math. Appl. 2009, 57: 42-53. 10.1016/j.camwa.2008.09.029 Liu G, Xiang X, Peng Y: Nonlinear integrodifferential equations and optimal control problems on time scales. Comput. Math. Appl. 2011, 61: 155-169. 10.1016/j.camwa.2010.10.013 Wang J, Zhou Y, Wei W, Xu H: Nonlocal problems for fractional integrodifferential equations via fractional operators and optimal controls. Comput. Math. Appl. 2011, 62: 1427-1441. 10.1016/j.camwa.2011.02.040 Wang J, Zhou Y, Medved’ M: On the solvability and optimal controls of fractional integrodifferential evolution systems with infinite delay. J. Optim. Theory Appl. 2012, 152: 31-50. 10.1007/s10957-011-9892-5 Zhang N, Zhang L: Optimal control problem of positive solutions to second order impulsive integrodifferential equations. J. Comput. Inf. Syst. 2012, 8(20):8311-8318. Wang J, Zhou Y, Wei W: Optimal feedback control for semilinear fractional evolution equations in Banach spaces. Syst. Control Lett. 2012, 61: 472-476. 10.1016/j.sysconle.2011.12.009 Liu X, Liu Z, Han J: The solvability and optimal controls for some fractional impulsive equation. Abstr. Appl. Anal. 2013., 2013: Article ID 914592 Wang J, Zhou Y: A class of fractional evolution equations and optimal controls. Nonlinear Anal., Real World Appl. 2011, 12: 262-272. 10.1016/j.nonrwa.2010.06.013 Pazy A: Semigroups of Linear Operators and Applications to Partial Differential Equations. Springer, New York; 1983. Wang J, Fečkan M, Zhou Y: On the new concept solutions and existence results for impulsive fractional evolutions. Dyn. Partial Differ. Equ. 2011, 8: 345-361. 10.4310/DPDE.2011.v8.n4.a3 Wang J, Wei W: A class of nonlocal impulsive problems for integrodifferential equations in Banach spaces. Results Math. 2010, 58: 379-397. 10.1007/s00025-010-0057-x Bragdi M: Controllability of fractional nonlocal quasilinear evolution inclusions with resolvent families. Int. J. Differ. Equ. 2013, 8(1):15-25. Machado JA, Ravichandran C, Rivero M, Trujillo JJ: Controllability results for impulsive mixed type functional integro-differential evolution equations with nonlocal conditions. Fixed Point Theory Appl. 2013., 2013: Article ID 66 Kang YH, Jeong JM, Rho HH: Controllability for nonlinear evolution equations with monotone operators. J. Inequal. Appl. 2013., 2013: Article ID 534 Mu J, Li Y: Monotone iterative technique for impulsive fractional evolution equations. J. Inequal. Appl. 2011., 2011: Article ID 125