Обыкновенные дифференциальные уравнения
О свойстве периодичности оптимальных управлений в задаче вычисления пределов
максимальных средних
О. П. Филатов Самарский государственный университет
Аннотация:
Для ограниченной борелевской функции
$f\colon R^m\to R$, периодической по каждой координате, показано, что предел $M_f=\lim_{\Delta\to\infty}\sup_\gamma(1/\Delta)\int_0^{\Delta}f(\gamma(t))\,dt$, где точная верхняя грань вычисляется по всем решениям в смысле Каратеодори дифференциального включения
$\dot\gamma\in G$,
$\gamma(0)=\gamma_0$, существует равномерно по
$\gamma_0\in R^m$, если компакт
$G\subset R^m$ является невырожденным.
Установлено, что периодического оптимального управления
$\dot\gamma_{\text{op}}(t)$ при
$m\ge2$, вообще говоря, не существует. Тем не менее для любого
$\varepsilon>0$ всегда найдется
$\Delta_0(\varepsilon,\gamma_0)$ – периодическое приближенно оптимальное управление
$\dot\gamma_\varepsilon(t)$, для которого $\gamma_\varepsilon(t+\Delta_0)\equiv\gamma_\varepsilon(t)+T_f$ и $M_f-(1/\Delta_0)\int_0^{\Delta_0}f(\gamma_\varepsilon(t))\,dt<\varepsilon$, где
$T_j$ – векторный
период функции
$f$. При этом композиция
$f\circ\gamma_\varepsilon$ будет также периодической функцией
с периодом
$\Delta_0(\varepsilon,\gamma_0)$, который удовлетворяет неравенствам $\beta(\varepsilon)\le\Delta_0(\varepsilon,\gamma_0)\le\beta(\varepsilon)+t_\max$, где постоянная
$t_\max$ зависит только от
компакта
$G$, a $\beta(\varepsilon)=\max\{8f_0t_\max/\varepsilon,t_\max\}$,
$f_0=\sup_{\gamma\in R^m}|f(\gamma)|$. При
$t>t_\max$ период можно выбрать общим для всех начальных векторов.
Библиогр. 7 назв.
УДК:
517.928 Поступила в редакцию: 04.11.1998