Reconstruction of Distributed Controls in Hyperbolic Systems by Dynamic Method
Abstract
In the paper an inverse dynamic problem is considered. It consists of reconstructing
a priori unknown distributed controls in dynamical systems described by boundary value
problems for partial differential equations of hyperbolic type. The source information for
solving the inverse problem is the results of approximate measurements of the states
(velocities) of the observed system’s motion. The problem is solved in the dynamic case,
i.e. to solve the problem we can use only the approximate measurements accumulated by
this moment. Unknown controls must be reconstructed in dynamics (during the process,
during the motion of the system). The problem under consideration is ill-posed. We
propose the method of dynamic regularization to solve the problem. This method was
elaborated by Yu.S. Osipov and his school. New modifications of dynamic regularizing
solution algorithms are devised in this paper. Using these algorithms in contrast to tradition
approach we can obtain stronger convergence of regularized approximations, in particular
the piecewise uniform convergence.We also demonstrate a finite-dimensional approximation
of the problem and the present results of numerical modelling. These results enable us
to assess the ability of modified algorithms to reconstruct the subtle structure of desired
controls.
References
Красовский, Н.Н. Позиционные дифференциальные игры / Н.Н. Красовский, А.И. Субботин. - М.: Наука, 1974.
Кряжимский, А.В. О моделировании управления в динамической системе / А.В. Кряжимский, Ю.С. Осипов // Изв. АН СССР. Техн. кибернетика. - 1983. - № 2. - С. 51-60.
Осипов, Ю.С. Основы метода динамической регуляризации / Ю.С. Осипов, Ф.П. Васильев, М.М. Потапов. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 1999.
Осипов, Ю.С. Методы динамического восстановления входов управляемых систем / Ю.С. Осипов, А.В. Кряжимский, В.И. Максимов. - Екатеринбург: Изд-во УрО РАН, 2011.
Короткий, А.И. Обратные задачи динамики управляемых систем с распределенными параметрами / А.И. Короткий // Изв. вузов. Математика. - 1995. - № 11. - С. 101-124.
Короткий, А.И. Прямые и обратные задачи управляемых систем с распределенными параметрами: дис. ... д-ра физ.-мат. наук / А.И. Короткий; ИММ УрО РАН. - Екатеринбург, 1993.
Короткий, М.А. Восстановление управлений статическим и динамическим методами регуляризации с негладкими стабилизаторами / М.А. Короткий // Прикл. математика и механика. - 2009. - Т. 73, вып. 1. - С. 39-53.
Тихонов, А.Н. Методы решения некорректных задач / А.Н. Тихонов, В.Я. Арсенин. - М.: Наука, 1979.
Иванов, В.К. Теория линейных некорректных задач и ее приложения / В.К. Иванов, В.В. Васин, В.П. Танана. - М.: Наука, 1978.
Лаврентьев, М.М. Некорректные задачи математической физики и анализа / М.М. Лаврентьев, В.Г. Романов, С.П. Шишатский. - М.: Наука, 1980.
Ладыженская, О.А. Краевые задачи математической физики / О.А. Ладыженская. - М.: Наука, 1973.
Ладыженская, О.А. Линейные и квазилинейные уравнения эллиптического типа / О.А. Ладыженская, Н.Н. Уральцева. - М.: Наука, 1973.
Тихонов, А.Н. Нелинейные некорректные задачи / А.Н. Тихонов, А.С. Леонов, А.Г. Ягола. - М.: Наука, 1995.
© Южно-Уральский государственный университет (НИУ)








