Дифференциальное Включение

многозначное дифференциальное уравнение, дифференциальное уравнение с многозначной правой часть ю,- соотношение где x=x(t)- неизвестная вектор-функция на нек-ром интервале, F(t, x)- множество в n-мерном пространстве, зависящее от числа tи вектора х=( х 1, ..., х п). Решением Д. В. (1) обычно называется абсолютно непрерывная вектор-функция x(t), почти всюду на рассматриваемом интервале изменения tудовлетворяющая соотношению В частности, если множество F(t, x )состоит из одной точки, то Д. В. Превращается в обыкновенное дифференциальное уравнение dx/dt=F(t, x). Уравнения вида где Dx{t)- контингенция[1], в широком классе случаев равносильны Д. В. К Д. В. Приводят, напр., задача о функциях, удовлетворяющих дифференциальному уравнению с заданной точностью дифференциальные неравенства дифференциальные уравнения с разрывной правой частью (см.

[1], [2]). Задачи теории оптимального управления (см. [3], [4]). В задачах управления обычно рассматривается уравнение где x=x(t)- искомая вектор-функция, a u=u(t)- управление, т. Е. Вектор-функция, к-рую можно выбирать произвольно среди всех допустимых управлений (таких, что при каждом t, где U- заданное множество, могущее зависеть от tи от x=x(t)). Множество решений уравнения (2) при всевозможных допустимых управлениях u=u(t)удовлетворяет Д. В. (1), где F(t, x)- множество всех значений функции f(t, х, и), когда ипробегает множество U. В теории Д. В. Обычно предполагается, что при любых t, х из рассматриваемой области Gмножество F(t, x )есть непустое замкнутое ограниченное множество n-мерного пространства. Если множество F(t, x )всегда выпукло, при каждом tоно является полунепрерывной сверху функцией от х(т.

Е. Для любых t, х и любого е>0 при всех достаточно малых | х'- х| множество F(t, x'). Содержится в e-окрестности множества F(t, х)), а при каждом х- измеримой функцией от t (т. Е. Для любого хи любого шара Вв n-мерном пространстве множество значений t, при к-рых множество не пусто, является измеримым по Лебегу), и если F(t, x )всегда содержится в шаре где функция m(t)интегрируема по Лебегу, то при любых начальных условиях x(t0) = x0, решение Д. В. Существует (см. [5]) и интегральная воронка, состоящая из таких решений, обладает обычными свойствами [5]. От требования выпуклости множества F(t, x )можно отказаться, если оно непрерывно зависит от х. При этом существование решения сохраняется [6], а свойства интегральных воронок - нет.

Обзор работ по теоремам существования решений для Д. В. И связи Д. В. С задачами управления см. В [7]. Для Д. В. Рассматривается понятие устойчивости [8]. Изучаются существование ограниченных и периодич. Решений и другие свойства Д. В. [9]. Лит.:[1] Барбашин Е. А., Алимов Ю. И., "Изв. Вузов. Математика", 1962, № 1, с. 3-13. [2] Филиппов А. Ф., "Матем. Сб.", 1960, т. 51, №. 1, с. 99-128. [3] Wazewski Т., "Bull. Acad. Polon. Sci., ser. Math.", 1961, t. 9, № 3, p. 151 - 55. [4] Филиппов А. Ф., "Вестн. МГУ. Сер. Матем.", 1959, №2, с. 25-32. [5] Davу J. L., "Bull. Austral. Math. Soc", 1972, v. 6, № 3, p. 379 - 98. [6] Оleсh C, "Boll. Unione mat. Ital.", 1975, t. 11, №3, p. 189-97. [7] Благодатских В. И., Summer School on ord. Dif. Eq, "Difford 74" (Czechosl.), 1974, p. 29-67. [8] Rоxin E., "J. Dif. Equat.", 1965, v.

1, № 2, p. 115-50. [9]Поволоцкий А. И., Ганге E, А., "Уч. Зап. Ленингр. Гос. Пед. Ин-та", 1970, т. 464, ч. 1, с. 235 - 42. А. Ф. Филиппов.