变分法模型:动态优化与泛函极值求解

0 下载量 162 浏览量 更新于2024-08-03 收藏 173KB PDF 举报
第18章主要探讨了动态优化模型在动态过程中的应用,这些问题通常涉及寻找最优控制函数来最大化或最小化特定的泛函。当控制函数可以预先设定为特定形式时,问题简化为求解普通函数的极值问题。本章重点介绍了变分法,这是一种解决泛函极值问题的经典数学方法。 变分法的核心概念包括: 1. 泛函:泛函是针对函数集合的概念,它与集合中的每个函数相关联一个实数值。比如,对平面上的曲线,侧面积就是其对应的泛函。泛函可以看作是“函数的函数”,它描述了函数集合的特性。 2. 容许函数集:这是泛函能够作用的函数集合,如所有光滑曲线集合,通过限制条件(如过两个点)定义。最简单的泛函形式是二重积分,其中被积函数F包含自变量、未知函数及其导数。 3. 极值问题:泛函在容许函数集中达到极值意味着,对于集合中接近给定函数的任何其他函数,该泛函的值都不会超过或低于它。这里提到的“接近”可以通过定义一个ε的距离量度来衡量。 变分法用于求解泛函的极值,它提供了求解动态系统最优控制问题的必要条件和最大值原理。通过这种方法,可以找到使泛函达到最优的控制策略,这在诸如控制系统设计、机械工程、物理学等领域有广泛应用。 本章节的内容对于不同技术水平的学习者都非常有价值,无论是初学者还是进阶者,都可以从中获取到源码示例,如STM32、ESP8266等项目,用于课程设计、毕设项目或者进行技术实践。博主鼓励交流和分享,以便于大家共同进步。