7.2.3. Задача оптимального программного управления, как задача оптимизации в бесконечномерном пространстве

Задачи управления являются более общими, чем задачи оптимизации, так как их решением является функция времени U(t), а не точечное решение, как это имеет место в задачах оптимизации.

Покажем это на примере того, что задачу управления можно представить как задачу математического программирования (т. е. как задачу оптимизации) в бесконечномерном пространстве. Рассмотрим следующую задачу управления с целевым функционалом в форме Лагранжа:

Эта задача отличается от задачи оптимизации (7.2.1 – 7.2.5) следующими свойствами:

- она автономна, т.е. уравнения динамики (7.2.9) и целевой функционал (7.2.8) не зависят явно от времени;
- данная задача относится к классу задач Лагранжа, так как целевой функционал не зависит от конечного состояния или же от конечного момента времени;
- эта задача с закрепленным временем, т.к. t₁ задано, a X(t₁) произвольно;
- кроме того, полагается, что задача содержит только одну фазовую координату и один управляющий параметр.

Слава Україні!

Адмін сайту, який є громадянином України та безвиїзно перебуває в Україні на протязі всього часу повномасштабної російської агресії, зичить щастя та мирного неба всім українським хлопцям та дівчатам! Також він рекомендує українським трейдерам кращих біржових та бінарних брокерів, що мають приємні торгові умови та не співпрацюють з російською федерацією. А саме:

Exness – для доступу до валютного ринку;

RoboForex – для роботи з CFD-контрактами на акції;

Deriv – для опціонної торгівлі.

Ну, і звичайно ж, заборонену в росії компанію Альпарі, через яку Ви маєте можливість долучитися як до валютного ринку, так і до торгівлі акціями та бінарними опціонами (Fix-Contracts). Крім того, Альпарі ще цікава своїми інвестиційними можливостями. Дивіться, наприклад:

рейтинг ПАММ-рахунків;

рейтинг ПАММ-портфелів.

Все буде Україна!

Покажем далее, что задача управления эквивалентна задаче оптимизации в бесконечномерном пространстве.

где Δ – фиксированный положительный параметр. Пределом целевой функции (первое выражение в 7.2.15) при N, стремящимся к бесконечности, и Δ, стремящимся к нулю, при фиксированной величине NΔ = (t_i – t₀), является целевой функционал вида 7.2.8, т.е.:

При переходе к пределу разностные уравнения (второе выражение в 7.2.15) превращаются в дифференциальные уравнения типа (7.2.9), а целевая функция со знаком суммирования (первое выражение в 7.2.15) превращается в интегральный целевой функционал вида (7.2.8).

Таким образом, задачу управления МОЖНО СЧИТАТЬ задачей математического программирования (оптимизации) в бесконечномерном пространстве. Этим пространством является множество всех кусочно-непрерывных вещественных функций U(t), определенных на промежутке t₀ ≤ t ≤ t₁.

С учетом сказанного, решение задач управления являются ничем иным, как динамической оптимизацией, обеспечивающей получение решения не в точке, а на множестве точек на интервале t₀ ≤ t ≤ t₁, т. е. решением указанной задачи является функция времени U(t).

Содержание

Далее