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

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).