Sciact
  • EN
  • RU

Оптимальное управление дискретным потоком тепла на однородной полупрямой Научная публикация

Журнал Сибирский журнал вычислительной математики
ISSN: 1560-7526
Вых. Данные Год: 2026, Номер: 2, Страницы: 145-154 Страниц : 10 DOI: 10.15372/SJNM20260204
Ключевые слова Ключевые слова: оптимальное управление нагревом, уравнение теплопроводности, полубесконечная прямая, решение с ограниченным верхним значением
Авторы Марков Б.А. 1 , Сидикова А.И. 2 , Гайнова И.А. 3
Организации
1 Южно-Уральский государственный университет, Высшая школа электроники и компьютерных наук, Челябинск, Россия
2 Южно-Уральский государственный университет, Институт естественных и точных наук, Челябинск, Россия
3 Институт математики им. С.Л. Соболева Сибирского отделения Российской академии наук, Новосибирск, Россия

Информация о финансировании (1)

1 Министерство науки и высшего образования РФ FWNF-2026-0005

Реферат: В статье изучается задача оптимального управления нагревом для однородной полупрямой. Задача нагрева состоит из уравнения теплопроводности, заданного на полупрямой, где на бесконечности температура стремится к нулю, а в нуле пространственной координаты задан поток тепла, т.е. неоднородное второе краевое условие. Тепловой поток моделируется с помощью функции нагрева, представляющей собой непрерывную ломаную линию. Такой выбор функции объясняется свойствами технического устройства. В статье доказано существование решения такой задачи и единственность её классического решения в рамках определённой погрешности. Оптимальность управления нагревом в настоящей работе предлагается в том, что на границе x=0 температура в любой момент времени должна быть максимально допустимой (или, на первом временном промежутке, максимально возможной) и в то же время не превышать некоторого критического значения, которое выбрано равным 1. Для оптимального управления найдена рекуррентная формула в разные моменты времени, доказано, что это именно оптимальное решение. Иными словами, при бóльших значениях теплового потока будет превышено критическое значение температуры на границе в какой-то момент времени, а при меньших температура будет ниже, чем это позволяет материал. Также доказано, что найденный тепловой поток есть точная верхняя грань всех допустимых тепловых потоков при данном дискретном управлении, и что такой поток единственный.
Библиографическая ссылка: Марков Б.А. , Сидикова А.И. , Гайнова И.А.
Оптимальное управление дискретным потоком тепла на однородной полупрямой
Сибирский журнал вычислительной математики. 2026. №2. С.145-154. DOI: 10.15372/SJNM20260204
Даты:
Поступила в редакцию: 4 апр. 2025 г.
Принята к публикации: 15 янв. 2026 г.
Опубликована в печати: 26 мая 2026 г.
Опубликована online: 26 мая 2026 г.
Идентификаторы БД: Нет идентификаторов
Альметрики: