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非光滑Hessenberg微分代数方程。 (英语) Zbl 1481.34015号

在本文中,作者研究了具有非光滑右手边函数的大小为的参数Hessenberg微分代数方程(DAE)。作者建立了一个全面的适定性理论,该理论扩展了经典理论,包括存在性、唯一性、最大连续性和Lipschitzian/词典学对参数的依赖性。Hessenberg DAE是科学和工程中各种动力学问题的有用建模工具,例如约束机械系统、机器人控制问题、电路和不可压缩流体动力学。经典理论需要对右手边函数的充分光滑性进行假设。然而,松弛平滑度假设对于建模广泛的混合和不连续系统是必要的。现有的非光滑DAE理论仅限于“索引一”的半显式DAE,其局部行为类似于非光滑ODE。这项工作涉及广义意义上具有任意高微分指数的非光滑Hessenberg DAE,可以用涉及Clarke-Jacobian投影的矩阵理论条件进行验证。建立了正则解的存在性和最大延拓性。此外,正则解对于参数来说是字典光滑的。因此,通过一个辅助的、非光滑的DAE系统进行了灵敏度分析,该系统将字典导数作为其唯一的解决方案。由于非光滑自动/算法微分的最新进展,可以评估参数灵敏度函数并将其提供给动态优化方法。作为应用,详细给出了数值可实现的(开环)最优控制理论。将这些结果应用于光滑的Hessenberg DAE,形式化了正则解的(C^1)参数依赖性,得到了正向灵敏度分析,并严格地为光滑的Hessenberg DAE开发了(开环)最优控制。

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49升20 最优控制与微分对策中的动态规划
65K10像素 数值优化和变分技术
34A36飞机 间断常微分方程
49甲15 常微分方程最优控制问题的存在性理论

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