This paper considers the linear-quadratic optimal regulator problem for nonstandard singularly perturbed systems making use of the recursive technique. We first derive a generalized Riccati differential equation by the Hamilton-Jacobi equation. In order to obtain the feedback gain, we must solve the generalized algebraic Riccati equation. Using the recursive technique, we show that the solution of the generalized algebraic Riccati equation converges with the rate of convergence of O(.epsilon.). The existence of a bounded solution of error term can be proved by the implicit function theorem. It is enough to show that the corresponding Jacobian matrix is nonsingular at .epsilon. = 0. As a result, the solution of optimal regulator problem for nonstandard singularly perturbed systems can be obtained with an accuracy of O(.epsilon.$^{k}$ ). The proposed technique represents a significant improvement since the existing method for the standard singularly perturbed systems can not be applied to the nonstandard singularly perturbed systems.
In this paper, an initial value method for solving a class of singularly perturbed delay differential equations with layer behavior is proposed. In this approach, first the given problem is modified in to an equivalent singularly perturbed problem by approximating the term containing the delay using Taylor series expansion. Then from the modified problem, two explicit Initial Value Problems which are independent of the perturbation parameter, ${\varepsilon}$, are produced: the reduced problem and boundary layer correction problem. Finally, these problems are solved analytically and combined to give an approximate asymptotic solution to the original problem. To demonstrate the efficiency and applicability of the proposed method three linear and one nonlinear test problems are considered. The effect of the delay on the layer behavior of the solution is also examined. It is observed that for very small ${\varepsilon}$ the present method approximates the exact solution very well.
Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
/
v.3
no.3
/
pp.164-169
/
2001
This paper considers the problem of robust stabilization and disturbance attenuation for a class of uncertain singularly perturbed systems with norm-bounded nonlinear uncertainties. It is shown that the state feedback gain matrices can be determined to guarantee the stability of the closed-loop system for all $\varepsilon$$\in$(0, $\infty$). Based on this key result and some standard Riccati inequality approaches for robust control of singularly perturbed systems, a constructive design procedure is developed.
In this paper, we present an initial value technique for solving singularly perturbed differential difference equations with a boundary layer at one end point. Taylor's series is used to tackle the terms containing shift provided the shift is of small order of singular perturbation parameter and obtained a singularly perturbed boundary value problem. This singularly perturbed boundary value problem is replaced by a pair of initial value problems. Classical fourth order Runge-Kutta method is used to solve these initial value problems. The effect of small shift on the boundary layer solution in both the cases, i.e., the boundary layer on the left side as well as the right side is discussed by considering numerical experiments. Several numerical examples are solved to demonstate the applicability of the method.
In this paper, numerical treatment of singularly perturbed parabolic delay differential equations is considered. The considered problem have small delay on the spatial variable of the reaction term. To treat the delay term, Taylor series approximation is applied. The resulting singularly perturbed parabolic PDEs is solved using Crank Nicolson method in temporal direction with non-standard finite difference method in spatial direction. A detail stability and convergence analysis of the scheme is given. We proved the uniform convergence of the scheme with order of convergence O(N-1 + (∆t)2), where N is the number of mesh points in spatial discretization and ∆t is mesh length in temporal discretization. Two test examples are used to validate the theoretical results of the scheme.
Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
/
v.22
no.3
/
pp.201-215
/
2018
In this paper we consider a class of singularly perturbed system of delay differential equations of convection diffusion type with integral boundary conditions. A finite difference scheme on an appropriate piecewise Shishkin type mesh is suggested to solve the problem. We prove that the method is of almost first order convergent. An error estimate is derived in the discrete maximum norm. Numerical experiments support our theoretical results.
The Transactions of the Korean Institute of Electrical Engineers
/
v.43
no.4
/
pp.648-657
/
1994
This paper presents a solution of the H$\infty$ control problem for a linear singularly perturbed system. A sufficient condition for a linear singularly perturbed system to achieve the prescribed disturbance attenuation level is obtained. Based upon this sufficient condition, an H$\infty$ controller design method which involves the solutions of two generalized algebraic Riccati equations(GRE) is developed.
A computational method for solving singularly perturbed boundary value problem of differential equation with shift arguments of mixed type is presented. When shift arguments are sufficiently small (o(ε)), most of the existing method in the literature used Taylor's expansion to approximate the shift term. This procedure may lead to a bad approximation when the delay argument is of O(ε). The main idea for this work is to deal with constant shift arguments, which are independent of ε. In the present method, we construct the formally asymptotic solution of the problem using the method of composite expansion. The reduced problem is solved numerically by using operator compact implicit method, and the second problem is solved analytically. Error estimate is derived by using the maximum norm. Numerical examples are provided to support the theoretical results and to show the efficiency of the proposed method.
This paper deals with numerical treatment of singularly perturbed differential equations involving small delays. The highest order derivative in the equation is multiplied by a perturbation parameter 𝜀 taking arbitrary values in the interval (0, 1]. For small 𝜀, the problem involves a boundary layer of width O(𝜀), where the solution changes by a finite value, while its derivative grows unboundedly as 𝜀 tends to zero. The considered problem contains delay on the convection and reaction terms. The terms with the delays are approximated using Taylor series approximations resulting to asymptotically equivalent singularly perturbed BVPs. Inducing exponential fitting factor for the term containing the singular perturbation parameter and using central finite difference for the derivative terms, numerical scheme is developed. The stability and uniform convergence of difference schemes are studied. Using a priori estimates we show the convergence of the scheme in maximum norm. The scheme converges with second order of convergence for the case 𝜀 = O(N-1) and for the case 𝜀 ≪ N-1, the scheme converge uniformly with first order of convergence, where N is number of mesh intervals in the domain discretization. We compare the accuracy of the developed scheme with the results in the literature. It is found that the proposed scheme gives accurate result than the one in the literatures.
The Transactions of The Korean Institute of Electrical Engineers
/
v.62
no.8
/
pp.1144-1150
/
2013
The stabilizing controller design problem of time-delay singularly perturbed systems is considered. The proposed approach is based on the $H_{\infty}$ norm and the composite control method. A sufficient condition for the stability of the time-delay slow subsystem is presented. Using this condition, we can construct the composite control law for the time-delay singularly perturbed system and analysis the system by the matrix Lambert W function. Illustrated examples are presented to demonstrate the validity and applicability of the proposed method.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.