Caputo–Katugampola derivative of optimal control and numerical solutions of fractional via Chebyshev polynomials
Dissertation
Ali Basim AL-nussairi
Mathematics, Statistics and Computer science
1402
65p.
cd.
M.S.
Applied Mathematics – Numerical Analysis
1402/02/20
With a fractional derivative known as the Caputo-Katugampola (C-K) derivative, we provide a numerical method for solving fractional optimal control problems (FOCPs) in this thesis. Although more widespread, this derivative is similar to the Caputo fractional derivative. The suggested technique is based on a spectral approach and employs shifted Chebyshev polynomials of the first kind (SCPFK). The Rayleigh-Ritz technique and the Clenshaw and Curtis numerical integration approach are used to estimate the state and control variables. There are examples that demonstrate how the approach offered works and how it can be applied. Additionally, the error bound for the fractional derivative operator C-K approximation is discovered.
در این پایان نامه، ما یک تکنیک عددی برای حل مسائل کنترل بهینه کسری با یک مشتق کسری به نام مشتق Caputo-Katugampola ارائه میکنیم. این مشتق تعمیم مشتق کسری Caputo است. روش پیشنهادی مبتنی بر یک روش طیفی با استفاده از چند جملهای چبیشف جابجا شده از نوع اول است. از طرح کلنشاو و کرتیس برای ادغام عددی و روش ریلی-ریتز برای تخمین متغیرهای حالت و کنترل استفاده می شود. علاوه بر این، مرز خطای تقریب عملگر مشتق کسری Caputo-Katugampola مشتق شده است. مثال های گویا برای نشان دادن اعتبار و کاربرد تکنیک ارائه شده ارائه شده است.
روشهای عددی برای حل مسایل کنترل بهینه با مشتق کاپوتو کاتگامپولا