به جمع مشترکان مگیران بپیوندید!

تنها با پرداخت 70 هزارتومان حق اشتراک سالانه به متن مقالات دسترسی داشته باشید و 100 مقاله را بدون هزینه دیگری دریافت کنید.

برای پرداخت حق اشتراک اگر عضو هستید وارد شوید در غیر این صورت حساب کاربری جدید ایجاد کنید

عضویت

جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "مسائل کنترل بهینه" در نشریات گروه "ریاضی"

تکرار جستجوی کلیدواژه «مسائل کنترل بهینه» در نشریات گروه «علوم پایه»
جستجوی مسائل کنترل بهینه در مقالات مجلات علمی
  • سید مجتبی مشکانی، سهراب عفتی، عقیله حیدری

    در این مقاله شرایط لازم بهینگی برای مساله کنترل بهینه با تاخیر های متغیر- زمانی بررسی می شوند. اهمیت این مساله در آن است که هر دو متغیر کنترل و حالت، تحت تاثیر تاخیر های وابسته به زمان می باشند. هم چنین تاخیر ها در تابعک هدف نیز اعمال شده اند. وابستگی تاخیرها به زمان، باعث سخت شدن اثبات شرایط لازم بهینگی می شود. پیچیدگی اثبات این شرایط، در محاسبه تغییرات متغیر های کنترل و حالت تحت تاثیر این تاخیر ها می باشد. برای محاسبه و بررسی این تغییرات در متغیر های تاخیری کنترل و حالت، از تغییر متغیر مناسبی استفاده می کنیم. بدین ترتیب با اعمال این تغییر متغیر و محاسبه تغییرات متغیرهای کنترل و حالت، شرایط لازم بهینگی برای مساله اثبات می شود. در نهایت، با استفاده از این شرایط به حل چند مثال پرداخته و نتایج عددی به دست آمده ارایه می شوند.

    کلید واژگان: مسائل کنترل بهینه, سیستم های تاخیری, شرایط لازم بهینگی, سیستم های غیرخطی, تاخیر های متغیر- زمانی
    Seyed Mojtaba Meshkani, Sohrab Effati, Aghileh Heydari

    In this paper, necessary optimality conditions for a class of optimal control problems containing time-varying delays in control and state variables are discussed. There is an important aspect of these problems in that time-varying delays are applied to both state and control variables. Also, the cost functional of problems is influenced by the time-varying delays in state and control. We prove necessary optimality conditions in this study. A key aspect of the proof is calculating the variations of control and state variables when there are time-dependent delays. we make use of appropriate changing variables to derive these variations. In order to illustrate the use of these conditions, several examples are solved and numerical results are presented. At the end, some conclusions are drawn.

    Keywords: Optimal control problems, Time delay systems, Necessary optimality conditions, Nonlinear systems, Time-varying delay
  • مریم علی پور*، محمد احسان دادکانی، سمانه صردی، زید
    در این مقاله، یک روش عددی برای حل رده ای از مسایل کنترل بهینه با مشتقات کسری ارایه می دهیم که دستگاه دینامیکیآن براساس مشتق کسری کاپوتو تعریف شده است. برای این منظور، با استفاده از تابع هامیلتونی و شرایط لازم برای بهینگی، مسیله کنترل بهینه کسری به یک دستگاه معادلات جبری (غیر)خطی تبدیل می شود. برای حل این دستگاه، ابتدا متغیرهای حالت و کنترل مسیله را با استفاده از چندجمله ای های دیکسون تقریب می زنیم. سپس با استفاده از نقاط کالوکیشن, ضرایب مجهول تقریب های دیکسون تعیین می گردد که در نتیجه جواب تقریبی مسیله ی اصلی به دست خواهد آمد. در انتها، روش ارایه شده را برای حل چند مسیله کنترل بهینه کسری با استفاده از نرم افزار متمتیکا پیاده سازی می کنیم. نتایج به دست آمده کارایی روش را به خوبی نشان می دهند.
    کلید واژگان: مسائل کنترل بهینه, مشتق کسری کاپوتو, چند جمله ای های دیکسون, تابع همیلتونین, نقاط کالوکیشن
  • موسی عبادی، اسفند ملیح ملکی، احمدرضا حقیقی*، علی عبادیان

    در این پژوهش، روش پیشرو-پسرو جاروب، برای حل مسایل کنترل بهینه به کار برده شده و یک روش هیبریدی بر اساس روش های صریح رانگ – کوتا از مرتبه 4و5 برای تقریب عددی مسایل کنترل بهینه پیشنهاد شده است. همگرایی روش اثبات گردیده است و دقت این روش برای حل مسایل کنترل بهینه، از هردو روش رانگ – کوتای مرتبه 4و5 بیشتراست.

    کلید واژگان: جاروب, مسائل کنترل بهینه, تحلیل پایداری, روش های هیبریدی
    M. Ebadi, I. Malihmaleki, AR. Haghigi *, A. Ebadian

    In this research we used forward-backward sweep method(FBSM) in order to solve optimal control problems. In this paper, one hybrid method based on ERK method of order 4 and 5 are proposed for the numerical approximation of the OCP. The convergence of the new method has been proved .This method indicate more accurate numerical results compared with those of ERK method of order 4 and 5 for solving OCP.

    Keywords: FBSM, OCP, stability analysis, Hybrid methods
  • حمید مسگرانی*، حمید صفدری، ابوالفضل قاسمیان

    در این مقاله روشی عددی مبتنی بر توابع مقیاس و موجک های بی اسپلاین مکعبی برای حل مسایل کنترل بهینه با سیستم دینامیکی معادله انتگرالی یا معادله انتگرال-دیفرانسیل بحث می شود. ماتریس های عملیاتی مشتق و انتگرال حاصل ضرب دو بردار موجک های بی اسپلاین مکعبی، روش هم محلی و قاعده انتگرال گیری گاوس-لژاندر برای گسسته سازی مسئله کنترل بهینه پیوسته و تبدیل آن به یک مسئله برنامه ریزی غیر خطی به کار گرفته می شود. همگرایی توابع کنترل و حالت و تابعک معیار بهینه تقریبی حاصل از روش پیشنهادی و هم چنین کران بالای خطای آنها به دست آورده می شوند. مثال های عددی کارایی، دقت و مفید بودن ایده پیشنهادی را نشان می دهند.

    کلید واژگان: ماتریس عملیاتی, مسائل کنترل بهینه, معادلات انتگرال, توابع مقیاس و موجک های بی اسپلاین, روش هم محلی, انتگرال گیری عددی
    Hamid Mesgarani*, Hamid Safdari, Abolfazl Ghasemian
    Introduction

    Optimal control problems (OCPs) appear in a wide class of applications. In the classical control problems, the state-space equations are expressed as differential equations. Many physical systems, technology, biology, viscoelastic, electrochemical, economic, and generally the systems that have a memory effect cannot properly be described as ordinary differential equations. Hence, the equation of these systems expresses as integral equations, integro-differential equations, fractional differential equations and fractional integro-differential equations. Almost every system of controlled ordinary differential equations or controlled integro-differential equations can be modeled by a class of systems of controlled Volterra integral equations. There are many methods for solving optimal control problems with the state space of the system in the form of ordinary, fractional, and integral equations; can be mentioned the Euler-Lagrange method, the method of using Pontryagin’s maximum principle, the numerical methods based on finite difference, finite element methods, conjugate gradient method, spectral methods, the methods of continuous orthogonal functions, the operational matrices of integrals and embedding method. The method which we used in this paper is based on using the operational matrix of cubic B-spline scaling functions and wavelets with collocation method to reduce the optimal control problem governed by the nonlinear integral equation and integro-differential equation system with quadratic performance index to a nonlinear programming. The semi-orthogonal B-spline scaling functions and wavelets and their dual functions used in this paper have compact support, vanishing moments. These properties make many of the operational matrix elements be very small compared with the largest ones. These scaling functions and wavelets can be represented in a closed form so working with them is easy. The convergence of control and state functions and the performance index of the optimal approximation of the proposed method and also the upper bound of the error are given.
     

    Material and methods

    In this paper, a numerical method based on cubic B-spline scaling functions and wavelets for solving optimal control problems with the dynamical system of the integral equation or the differential-integral equation is discussed. The Operational matrices of derivative and integration of the product of two cubic B-spline wavelet vectors, collocation method and Gauss-Legendre integration rule for the discretization of the continuous optimal control problem and its transformation into a problem of non-linear programming is used.

    Results and discussion

    We solve two examples of optimal control with the dynamical system of integral equation and two examples with the dynamical system of the integro-differential equation by using present method to demonstrate validity, applicability and the simplicity of the new technique, then compare the present method with hybrid pseudo-spectral and Legendre wavelets method. These results illustrate that the accuracy of our numerical solutions are a few better than the numerical solutions obtained in the other method and there is a good agreement between the approximate solution and exact solution. Also, the numerical results reported in the tables and convergence analysis demonstrate that the accuracy improve by increasing the. Therefore, to get more accurate results, using the larger  is recommended.

    Conclusion

    The following conclusions were drawn from this research.
    The operation matrix can be simply obtained for any basis of the approximation space and it is always available, therefore it can be applied to obtain the numerical solution of various kind of optimal control problems.
    Numerical results and convergence analysis indicates that the approximation solution fairly matches with the exact solution and the upper bound of error exponentially decreases by growing of approximation space.
    Due to the characteristics of the B-spline wavelet and dual of them, a nonlinear objective function can be obtained without calculating the integral.
    The semi-orthogonal B-spline scaling functions and wavelets used in the present paper have the properties of compact support, vanishing moments, smoothness function and the representation by a closed-form expression. With these assumptions, time is reduced, computer memory is less occupied and the operation matrix is always available../files/site1/files/61/12.pdf

    Keywords: Operational matrix, Optimal control problems, Integral equations, Cubic scale functions, B-spline wavelets, Collocation methods, Numerical integration
نکته
  • نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شده‌اند.
  • کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شده‌است. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
  • در صورتی که می‌خواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.
درخواست پشتیبانی - گزارش اشکال