Fractional order differential pursuit games with nonlinear controls

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The article is devoted to the problems of extending the results and methods of the theory of differential games and optimal control to systems of fractional order. The research is motivated by numerous applications of fractional calculus in control problems of industrial facilities, chemical and biochemical plants, etc. The article considers the problem of pursuit in games represented by nonlinear differential equations of arbitrary fractional order in the sense of Caputo. To study this pursuit problem, we use an approach similar to the method of L. S. Pontryagin, developed for linear differential games of integer orders. In this paper, new sufficient conditions are obtained for solving the pursuit problem in the class of games under study. It has been proven that if these conditions are met, the game can be completed within a certain limited period of time. When solving the pursuit problem, we also used the representation of the solution to a differential equation in terms of generalized matrix functions.

About the authors

Mashrabjon Sh. Mamatov

National University of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek

Email: mamatovmsh@mail.ru
Doctor of Physics and Mathematics, Professor of the Geometry and Topology Department 4 University St., Tashkent 100174, Republic of Uzbekistan

Khakim N. Alimov

Jizzakh State Pedagogical Institute

Email: xakim-alimov@mail.ru
PhD, Lecturer of the Methods of Teaching Mathematics Department 4 Sh. Rashidov St., Jizzakh 130100, Republic of Uzbekistan

References

  1. A. A. Kilbas, H. M. Srivastava, J. J. Trujillo, Theory and Applications of Fractional Differential Equations, Elsevier, Amsterdam, 2006.
  2. O.P. Agrawal, "A Formulation and Numerical Scheme for Fractional Optimal Control Problems", J.Vibr. Control., 14:9-10 (2008), 1291-1299.
  3. Л. С. Понтрягин, “Линейные дифференциальные игры преследования”, Матем. сб., 112(154):3(7) (1980), 307-330.
  4. С. Г. Самко, А. А. Килбас, О. И. Маричев, Интегралы и производные дробного порядка и некоторые их приложения, Наука и техника, Минск, 1987, 688 с.
  5. Р. Айзекс, Дифференциальные игры, Мир, М., 1967.
  6. M. Sh. Mamatov, H. N. Alimov, "By solving the problem of harassment described by differential equations of fractional order", Theoretical and Applied Sciences in the USA, Proceedings of the 7th International Scientific Conference, CIBUNET Publishing, New York, 2016, 6-10.
  7. М.Ш. Маматов, Е. Б. Ташманов, Х. Н. Алимов, Теория управления с распределенными параметрами и геометрическими ограничениями, Fan va texnologiya, Ташкент, 2013, 181 с.
  8. M. Sh. Mamatov, E. B. Tashmanov, H. N. Alimov, "Differential games of pursing in the systems with distributed parameters and geometrical restrictions", American Journal of Computational Mathematics, 2013, №3, 56-61.
  9. М.Ш. Маматов, Х. Н. Алимов, “К решению задачи преследования в управляемых распределенных системах высокого порядка”, Математические труды, 16:2 (2013), 95-110.
  10. Х. Н. Алимов, М.Ш. Маматов, “О задаче преследования, описываемой дробными дифференциальными уравнениями”, Научный вестник СамГУ. Самарканд, 2016, №1, 5-8.
  11. Х. Н. Алимов, “Дифференциальные игры преследования, описываемые уравнениями дробного порядка”, Оптимальное управление и дифференциальные игры, Труды конференции, посвященной 110-летию со дня рождения Льва Семеновича Понтрягина (Москва, 12-14 декабря 2018), МАКС Пресс, Москва, 2018, 21-23.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».