Теоретические основы математических и инструментальных методов экономики
(4.2.3)
Имеем систему дифференциальных уравнений относительно неизвестной функции . Решая ее с учетом начальных условий (4.2.2), получим
. Это решение и есть траектория, о
твечающая заданному управлению .
Модель дискретной управляемой системы имеет вид системы рекуррентных уравнений:
,
.
В векторной форме эту модель можно записать в виде
,
(4.2.4)
Здесь t принимает значение . Начальное значение
будем считать известным.
В дискретной системе, как и в непрерывной, задание управляющих воздействий при
позволяет однозначно определить отвечающую им траекторию системы. При подстановке значения u(t) в правую часть (4.2.4) получаем систему уравнений, которая позволяет при известном значении состояния
в момент времени t определить состояние
в следующий момент времени. Так как в начальный момент
состояние
известно, то, подставив его в правую часть (4.2.4), получим
.
Подставляя затем найденное значение и
в (4.2.4), так же найдем значение
. Продолжая этот процесс, через Т шагов получим последнее искомое значение
.
Таким образом, и в дискретном случае уравнения модели (4.2.4) позволяют однозначно определить траекторию системы , если задано управление
.
Следовательно, процесс должен удовлетворять следующим ограничениям:
1) при всех
;
2) Пара удовлетворяет системе уравнений процесса:
а) системе (4.2.1) в непрерывном случае при ;
б) системе (4.2.4) в дискретном случае при ;
3) Заданы начальные условия (4.2.2);
4) В непрерывном случае на функции ,
накладываются некоторые дополнительные ограничения, связанные с применимостью употребляемых здесь математических записей. Функцию
будем считать кусочно-непрерывной, а вектор-функцию
- непрерывной и кусочно-дифференцируемой.
Процессы , удовлетворяющие условиям 1) – 4), будем называть допустимыми. Таким образом, допустимый процесс - это управляющие воздействия
и соответствующая им траектория системы
, удовлетворяющие перечисленным ограничениям.
Для постановки оптимизационной задачи необходимо ввести в рассмотрение функционал F, заданный на множестве М. Задача оптимального управления будет состоять в выборе элемента множества M, на котором функционал F достигает минимального значения. Такой процесс называют оптимальным процессом, управление
- оптимальным управлением, а траекторию
оптимальной траекторией.
Функционал F, заданный на множестве допустимых процессов, описывает цель, согласно которой оптимизируется процесс.
В задачах оптимального управления для непрерывных систем будем рассматривать функционалы следующего вида:
, (4.2.5)
где ;
- заданные функции. Выражение (4.2.5) позволяет вычислить для каждого допустимого процесса
определенное значение и тем самым задать функционал на множестве допустимых процессов. Для этого необходимо подставить x(t),
вместо аргументов функции
, которая становится функцией времени, после чего вычислить ее интеграл. Затем к значению интеграла прибавляем значение функции
при
.
Функционал состоит из двух частей:
и
. Первое из этих слагаемых оценивает качество процесса на
на всем промежутке
, второе слагаемое - качество конечного состояния системы. Иногда в задачах оптимального управления конечное состояние системы
задается. В этом случае второе слагаемое функционала (4.2.5) есть величина постоянная и, следовательно, не влияет на его минимизацию. Такие задачи называются задачами с фиксированным правым концом траектории.
Другие рефераты на тему «Экономико-математическое моделирование»:
Поиск рефератов
Последние рефераты раздела
- Выборочные исследования в эконометрике
- Временные характеристики и функция времени. Графическое представление частотных характеристик
- Автоматизированный априорный анализ статистической совокупности в среде MS Excel
- Биматричные игры. Поиск равновесных ситуаций
- Анализ рядов распределения
- Анализ состояния финансовых рынков на основе методов нелинейной динамики
- Безработица - основные определения и измерение. Потоки, запасы, утечки, инъекции в модели