多哈,开斋节;阿里·布拉维;杜米特鲁·巴利亚努;萨默·埃兹·埃尔迪安;拉米·哈菲兹 基于移位正交雅可比多项式的高效数值格式,用于求解分数阶最优控制问题。 (英语) Zbl 1423.49018号 高级差异等式。 2015年,第15号论文,第17页(2015). 小结:在本文中,我们介绍了一种数值技术,用于求解一般形式的分数阶最优控制问题。分数导数是在卡普托意义上描述的。利用移位雅可比正交多项式的性质以及分数阶积分的运算矩阵(在黎曼-卢维尔意义下描述),我们将分数阶最优控制问题转化为一个等价的变分问题,通过使用Legendre-Gauss求积公式和Rayleigh-Ritz方法,该问题可以简化为求解代数方程组的问题。这个系统可以用任何标准迭代法求解。为了验证该格式的效率和准确性,我们介绍了一些数值例子及其近似解,并将我们的结果与其他方法的结果进行了比较。 引用于37文件 MSC公司: 49克15 常微分方程问题的最优性条件 49平方米25 最优控制中的离散逼近 30立方厘米 一个复变量的单价和多价函数的特殊类(星形、凸、有界旋转等) 65升60 有限元、Rayleigh-Ritz、Galerkin和常微分方程的配置方法 关键词:分数最优控制问题;雅可比多项式;运算矩阵;高斯求积;Rayleigh-Ritz方法 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{E.Doha}等人,高级差分方程。2015年,第15号论文,第17页(2015;Zbl 1423.49018) 全文: 内政部 OA许可证 参考文献: [1] Podlubny,I:分数微分方程。纽约学术出版社(1999)·兹比尔0924.34008 [2] Mainardi,F:分数微积分连续力学。柏林施普林格(1997)·Zbl 0917.73004号 [3] Debnath,L:分数微积分的简要历史介绍。国际数学杂志。教育。科学。Technol公司。35, 487-501 (2004) ·doi:10.1080/0020739041001686571 [4] David,SA,Linares,JL,Pallone,EMJA:分数阶微积分:历史道歉,基本概念和一些应用。Rev.文胸。恩西诺渔业。33, 4302 (2011) ·doi:10.1590/S1806-11172011000400002 [5] Saxena,RK,Mathai,AM,Haubold,HJ:关于广义分数动力学方程。《物理学A》344657-664(2004)·doi:10.1016/j.physa.2004.06.048 [6] Lewandowski,R,Chorazyczewski,B:用于粘弹性阻尼器建模的Kelvin-Voigt和Maxwell分数模型参数的识别。计算。结构。88, 1-17 (2010) ·doi:10.1016/j.compstruc.2009.09.001 [7] 马金,RL:《生物工程中的分数微积分》,贝格尔出版社,雷丁(2006) [8] Ahmad,WM,El-Khazali,R:爱情的分数阶动力学模型。混沌孤子分形33,1367-1375(2007)·Zbl 1133.91539号 ·doi:10.1016/j.chaos.2006.01.098 [9] Picozzi,S,West,B:金融市场记忆的分数Langevin模型。物理学。修订版E 66,046118(2002)·doi:10.103/物理版本E.66.046118 [10] Chen,W:湍流(2/32/3)阶分数阶拉普拉斯模型的推测性研究:一些想法和猜想。混沌16,023126(2006)·兹比尔1146.37312 ·doi:10.1063/1.2208452 [11] Dzielinski,A,Sierociuk,D,Sarwas,G:分数阶微积分的一些应用。牛市。波兰。阿卡德。科学。,技术科学。58(4), 583-592 (2010) ·邮编:1220.80006 [12] 希尔弗,R:分数微积分在物理学中的应用。《世界科学》,River Edge(2000)·Zbl 0998.26002号 ·doi:10.1142/9789812817747 [13] Sierociuk,D,Dzielinski,A,Sarwas,G,Petras,I,Podlubny,I,Skovranek,T:使用分数微积分模拟非均匀介质中的传热。菲洛斯。变速器。R.Soc.伦敦。A 37120130146(2013)·Zbl 1382.80004号 ·doi:10.1098/rsta.2012.0146 [14] Srivastava,HM:分数微积分算子在某些分析函数和多价函数类中的一些应用。数学杂志。分析。申请。122, 187-196 (1987) ·Zbl 0589.30016号 ·doi:10.1016/0022-247X(87)90353-2 [15] Srivastava,HM,Aouf,MK:分数阶微积分算子在负系数类前函数某些子类中的一些应用。计算。数学。申请。30, 53-61 (1995) ·Zbl 0838.30014号 ·doi:10.1016/0898-1221(95)00067-9 [16] Tarasov,VE:分数向量微积分和分数麦克斯韦方程。安·物理。323, 2756-2778 (2008) ·Zbl 1180.78003号 ·doi:10.1016/j.aop.2008.04.005 [17] Doha,EH,Bhrawy,AH,Ezz-Eldien,SS:基于运算矩阵的切比雪夫谱方法,用于分数阶初值和边值问题。计算。数学。申请。62, 2364-2373 (2011) ·Zbl 1231.65126号 ·doi:10.1016/j.camwa.2011.07.024 [18] Doha,EH,Bhrawy,AH,Ezz-Eldien,SS:一种新的雅可比运算矩阵:求解分数阶微分方程的应用。申请。数学。模型。36, 4931-4943 (2012) ·Zbl 1252.34019号 ·doi:10.1016/j.apm.2011.12.031 [19] Saadatmandi,A:分数导数的Bernstein运算矩阵及其应用。申请。数学。模型。38, 1365-1372 (2014) ·Zbl 1427.65134号 ·doi:10.1016/j.a.pm.2013.08.007 [20] Doha,EH,Bhrawy,AH,Ezz-Eldien,SS:通过Chebyshev谱道方法对分数阶扩散方程进行数值逼近。美分。欧洲物理杂志。11, 1494-1503 (2013) ·Zbl 1277.93034号 ·doi:10.2478/s11534-013-0264-7 [21] Bhrawy,AH,Zaky,MA:一种基于Jacobi-tau近似的方法,用于求解多项时空分数阶偏微分方程。J.计算。物理学。281, 876-895 (2015) ·Zbl 1352.65386号 ·doi:10.1016/j.jcp.2014.10.060 [22] Bhrawy,AH,Zaky,MA,Baleanu,D:通过勒让德谱分配方法对时空分数Burgers方程进行新的数值近似。罗马共和国物理。67(2) (2015) ·Zbl 1279.49020号 [23] Bhrawy,AH,Doha,EH,Ezz-Eldien,SS,Gorder,RAV:一种新的雅可比谱配置方法,用于求解分数阶薛定谔方程和分数阶耦合薛定谔的系统。欧洲物理学。J.Plus 129、260(2014年)。doi:10.1140/epjp/i2014-14260-6·doi:10.1140/epjp/i2014-14260-6 [24] Akrami,MH,Atabakzadeh,MH、Erjaee,GH:移位勒让德多项式分数次积分的运算矩阵。伊朗。科学杂志。技术。,变速器。A、 科学。37, 439-444 (2013) [25] Doha,EH,Bhrawy,AH,Ezz-Eldien,SS:求解分数次扩散和反应次扩散方程的有效Legendre谱τ矩阵公式。J.计算。非线性动力学。10(2), 021019 (2015) ·数字标识代码:10.1115/1.4027944 [26] Bhrawy,AH,Doha,EH,Baleanu,D,Ezz-Eldien,SS:基于Jacobi运算矩阵的谱τ算法,用于时间分数阶扩散波方程的数值解。J.计算。物理学。(2014). doi:10.1016/j.jcp.2014.03.039·Zbl 1349.65504号 ·doi:10.1016/j.jcp.2014.03.039 [27] Bhrawy,AH,Baleanu,D,Assas,L:求解半直线上多项分数阶微分方程的高效广义拉盖尔谱方法。J.可控震源。控制20973-985(2014)·Zbl 1348.65060号 ·doi:10.1177/1077546313482959 [28] Djennoune,S,Bettayeb,M:分数阶系统的最优协同控制。Automatica 49,2243-2249(2013)·兹比尔1364.93184 ·doi:10.1016/j.automatica.2013.04.007 [29] Frederico,GSF,Torres,DFM:最优控制理论中的分数守恒定律。非线性动力学。53(3),215-222(2008)·Zbl 1170.49017号 ·doi:10.1007/s11071-007-9309-z [30] Jarad,F,Abdeljawad,T,Baleanu,D:时滞变分最优控制问题。非线性动力学。62, 609-614 (2010) ·Zbl 1209.49030号 ·doi:10.1007/s11071-010-9748-9 [31] 郭,TL:Caputo意义下分数最优控制的必要条件。J.优化。理论应用。156, 115-126 (2013) ·Zbl 1263.49018号 ·doi:10.1007/s10957-012-0233-0 [32] Kamocki,R:关于分数阶最优控制问题最优解的存在性。申请。数学。计算。235, 94-104 (2014) ·Zbl 1334.49010号 ·doi:10.1016/j.amc.2014.02.086 [33] Dorville,R,Mophou,GM,Valmorin,VS:非齐次Dirichlet边界分数阶扩散方程的最优控制。计算。数学。申请。62, 1472-1481 (2011) ·Zbl 1228.35263号 ·doi:10.1016/j.camwa.2011.03.025 [34] Tohidi,E,Nik,HS:解决分数最优控制问题的贝塞尔配置方法。申请。数学。模型。39, 455-465 (2015) ·Zbl 1432.49046号 ·doi:10.1016/j.apm.2014.06.003 [35] Pooseh,S,Almeida,R,Torres,DFM:解决分数最优控制问题的数值格式。Conf.Pap.公司。数学。2013年,文章ID 165298(2013)。doi:10.1155/2013/165298·doi:10.1155/2013/165298 [36] Pooseh,S,Almeida,R,Torres,DFM:自由终止时间的分数阶最优控制问题。J.工业管理。最佳方案。10, 363-381 (2014) ·Zbl 1278.26013号 ·doi:10.3934/jimo.2014.10.363 [37] Kamocki,R:分数阶一般最优控制问题的Pontryagin极大值原理。数学。方法应用。科学。37, 1668-1686 (2014) ·兹比尔1298.26023 ·doi:10.1002/mma.2928 [38] Ozdemir,N,Karadeniz,D,Iskender,BB:柱坐标下分布式系统的分数最优控制问题。物理学。莱特。A 373(2),221-226(2009)·Zbl 1227.49007号 ·doi:10.1016/j.physleta.2008.119 [39] Baleanu,D,Defterli,O,Agrawal,OMP:分数阶最优控制问题的中心差分数值格式。J.可控震源。控制15,547-597(2009)·Zbl 1272.49068号 ·doi:10.1177/1077546308088565 [40] Akbarian,T,Keyanpour,M:分数阶最优控制问题数值解的新方法。申请。申请。数学。8, 523-534 (2013) ·Zbl 1279.49020号 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。